为什么没有 IImmutableArray<t> .NET 框架中的接口？</t>

Question

在 .NET 框架中，有不可变字典、 列表、 队列、 集合、 堆栈的接口。

但是找不到不可变的arrays的接口。

此外， 不可变的 arrays被实现为struct ，与其他结构class形成对比。

能解释一下为什么这样设计吗？

Answer 1

ImmutableArray<T>和ImmutableList<T>是功能兼容的类型，因此仅实现IImmutableList<T>就足够了。

它们仅在特征上有所不同，这在文档中有描述：

• ImmutableArray<T>使用实际的底层数组，因此按索引访问元素是一个 O(1) 操作，而添加一个新元素（从而创建一个新数组并复制前一个数组中的所有项目）的 O(n ） 成本
• 相反， ImmutableList<T>表示为二叉树，因此通过索引访问元素和添加新项的成本均为 O(log N)。

此外， ImmutableArray<T>是一个struct ，因此如果直接使用，访问底层数组的速度非常快。 但是，如果它是装箱的（例如用作接口实现，包括 LINQ），它的使用会稍微慢一些。

结论：您必须决定哪一个更适合您的需求。 如果您通常创建它一次，然后只访问元素ImmutableArray<T> （或者甚至一个简单的List<T>会更好）。 但是，如果您添加新元素的频率高于通过索引访问它们的频率，那么ImmutableList<T>可能是更佳的选择。

Answer 2

一般来说，接口和类在 .NET 中没有一对一的关系。例如，请参阅 Microsoft 工程师最近在 GitHib 上发表的评论：

我们通常不公开集合抽象，除非 BCL 包含合理数量的共享相同功能集的实现。

“集合抽象”是指接口。 一些不可变的 collections 确实有这样的关系，比如ImmutableQueue<T>集合和IImmutableQueue<T>接口，但你可以将它们更多地视为例外而不是规则。

ImmutableArray<T>结构很有趣。 您可以在 Immo Landwerth 的这篇博文中了解为什么将其实现为struct 。 引用：

ImmutableArray<T>是一个非常薄的常规数组包装器，因此与它们共享所有好处。 我们甚至使它成为一个值类型（结构），因为它只有一个字段来保存它包装的数组。 这使得值类型的大小与数组的引用相同。 换句话说：传递不可变数组与传递底层数组一样便宜。 由于它是一个值类型，因此也不需要额外的 object 分配来创建不可变包装器，这可以减少 GC 压力。

ImmutableArray<T>实现了很多接口，但如果将它作为接口存储在变量或字段中， 它将被装箱。 所以你通常不想这样做。 最好您希望存储它并按原样传递它。