Effective C# 原則 2：選擇 readonly 而非 const 定義常數

C# 提供兩種常數機制：編譯時期常數（const）與執行時期常數（readonly）。兩者行為差異極大，使用不當將影響效能或導致版本相容性問題。原則是：寧可選擇稍慢但正確的執行時期常數，不可選擇快但易錯的編譯時期常數。

核心差異：值的替換時機

• const（編譯時期常數）：編譯器會將所有引用處直接替換為常數值。例如 if (year == _Millennium) 編譯後等同於 if (year == 2000)。IL 中不保留欄位引用，只保留字面值。
• readonly（執行時期常數）：值在建構函式或靜態建構函式中決定，執行時期透過欄位引用存取。IL 會產生 ldsfld 指令載入欄位值，而非硬編碼常數。

型別限制

const 僅限於基本型別（整數、浮點數）、string、enum。無法使用 new 運算子初始化（即使是值型別如 DateTime）。readonly 則可為任意型別，且必須在建構函式中初始化，支援執行時期計算的值。

實例 vs 靜態

• const 隱含 static，只能是類別層級常數。
• readonly 可為實例欄位（每個實例擁有不同值）或靜態欄位。

跨組件版本控管的關鍵差異

假設組件 Infrastructure 定義：

public class UsefulValues {
    public static readonly int StartValue = 5;
    public const int EndValue = 10;
}

客戶端組件引用並編譯：

for (int i = UsefulValues.StartValue; i < UsefulValues.EndValue; i++) ...

後來 Infrastructure 更新為 StartValue = 105, EndValue = 120，僅重新部署 Infrastructure 而不重新編譯客戶端：

• StartValue（readonly）：客戶端執行時動態載入新值 105，行為正確。
• EndValue（const）：客戶端 IL 中已硬編碼為 10，迴圈仍以 10 為終止條件，行為錯誤。

結論：更新 const 屬於介面變更，必須重新編譯所有呼叫端；更新 readonly 屬於實作變更，二進位相容。

何時使用 const？

• 屬性參數（Attribute 參數）
• Enum 定義
• 絕不會隨版本變更的基礎常數（如版本號常數 VERSION_1_0 = 0x0100）

即使如此，預設仍建議使用 readonly，除非效能分析證實 const 有顯著優勢（通常差異微乎其微）。

最佳實踐範例

// 編譯時期常數：固定版本識別碼
private const int VERSION_1_0 = 0x0100;
private const int VERSION_2_0 = 0x0200;

// 執行時期常數：目前版本，隨發布更新
private static readonly int CURRENT_VERSION = VERSION_2_0;

// 序列化時寫入目前版本（執行時期值）
inf.AddValue("VERSION", CURRENT_VERSION);

// 反序列化時比對編譯時期常數
switch (storedVersion) {
    case VERSION_2_0: ... break;
    case VERSION_1_0: ... break;
}

總結

優先使用 readonly 獲得版本相容性與彈性；僅在語法強制或極致效能需求下使用 const。