Effective C# 原則 6：區分實值型別與參考型別的設計抉擇

struct（實值型別）還是 class（參考型別）？這是設計伊始必須決定、後期極難變更的抉擇。C++ 全值傳遞導致物件切割；Java 全參考傳遞犧牲效能。C# 讓你依型別職責選擇：

實值型別 = 儲存資料；參考型別 = 表現行為。

回傳值語意差異

private MyData _data;
public MyData Foo() => _data; // 實值型別：回傳副本，安全封裝
                              // 參考型別：洩露內部參考，破壞封裝

若需回傳參考型別且保護封裝，須 Clone() 產生副本，但配置額外堆積物件、需執行期型別檢查、效能低落。

介面導向回傳：參考型別優勢

private MyType _impl;
public IMyInterface Foo() => _impl; // 回傳介面，隱藏具體型別，存取行為而非資料
// MyType 應為參考型別：職責在行為多型，非資料儲存

記憶體配置模型差異

class C { private MyType _a, _b; }
var c = new C();
// MyType 為實值型別：1 次堆積配置，大小 = 2 × sizeof(MyType)，內嵌儲存
// MyType 為參考型別：3 次堆積配置（C + _a + _b），各 8 位元組參考指標

陣列更明顯：MyType[100] 實值型別 = 1 次配置 100 個實體；參考型別 = 1 次配置 100 個 null 參考，後續 100 次逐一配置實體 → 碎片化、效能差。

型別演進陷阱：Employee 案例

// 版本 1：實值型別
struct Employee { public decimal Salary; public void Pay(Account a) => a.Balance += Salary; }
// 版本 2：改為參考型別加入多型
class Employee { public virtual void Pay(Account a) => a.Balance += Salary; }

既有程式碼：

var e = Employees.Find("CEO");
e.Salary += Bonus; // 版本 1：修改副本；版本 2：修改原物件 → CEO 永久加薪！

行為劇變，編譯器不警告，只在執行期產生 Bug。

選擇決策樹：全 YES 才用 struct

1. 核心職責是儲存資料？
2. 屬性提供完整公開介面存取資料？
3. 確定無衍生類別需求？
4. 確定無多型行為需求？

任何一項 NO → 參考型別。拿不準時 → 參考型別。

核心心法

• 實值型別：高效資料容器，無多型、無繼承、副本語意保護封裝、極少 GC 壓力。
• 參考型別：行為多型基石、身分識別、參考語意、靈活擴展。
• 應用層邏輯用參考型別建模；資料傳輸層、簡單資料載體用實值型別。