Effective C# 原則 6：區別實值型別與參考型別（下）

記憶體配置差異實測

public class Container
{
    private MyType _a = new MyType();
    private MyType _b = new MyType();
}

// MyType 為 struct（實值型別）：
// 1 次堆積配置，大小 = 2 × sizeof(MyType)

// MyType 為 class（參考型別）：
// 3 次堆積配置：
//   - Container 物件（含 2 個參考，8 bytes × 2 = 16 bytes）
//   - _a 物件
//   - _b 物件

陣列配置對比

MyType[] arr = new MyType[100];

// 實值型別：1 次配置，連續記憶體，100 × sizeof(MyType)
// 參考型別：1 次配置參考陣列（100 × 8 bytes），所有元素為 null
//           需再 100 次配置實際物件 → 101 次配置、記憶體碎片、GC 壓力大

設計決策：實值型別存資料、參考型別表達行為

// 實值型別：資料容器，不可變最佳
public readonly struct Point3D
{
    public double X { get; }
    public double Y { get; }
    public double Z { get; }
    public Point3D(double x, double y, double z) => (X, Y, Z) = (x, y, z);
}

// 參考型別：行為實體，支援多型
public abstract class Shape
{
    public abstract double Area { get; }
    public virtual void Draw() { ... }
}

public class Circle : Shape
{
    public double Radius { get; }
    public override double Area => Math.PI * Radius * Radius;
}

從 struct 變更為 class 的破壞性影響

// v1: struct
public struct Employee
{
    public string Name;
    public decimal Salary;
    public void Pay(BankAccount a) => a.Deposit(Salary);
}

// v2: class（加入繼承）
public class Employee
{
    public string Name { get; set; }
    public decimal Salary { get; set; }
    public virtual void Pay(BankAccount a) => a.Deposit(Salary);
}

// 影響：
// - 指派語意從複製變為參考共享
// - null 成為合法值，需防禦性檢查
// - 等價比較從結構相等變為參考相等
// - 陣列/集合記憶體模型完全不同
// - 所有呼叫端需重新編譯（二進位不相容）

決策檢查清單

核心原則

預設選擇 class。只有明確需要實值語意（複製、不可變、高效能陣列）且符合上表特徵時，才用 struct。 變更決定成本極高，設計階段務必審慎評估。