为什么 System.Drawing Rectangle、Point、Size 等是可变结构而不是类？

Question

微软决定制作这些结构有什么原因吗？

这三个都是可变的。 如果它们是不可变的，或者如果它们是引用类型，我会发现它们更容易处理。

如果有理由它们必须是结构体，为什么它们是可变的？

Answer 1

为什么是结构体

值语义
这些值的两个相同实例之间没有本质区别。 任何具有坐标的Point ， [2,3]等于具有相同坐标的任何其他点，就像任何两个具有相似值的int相等一样。 这符合设计指南：

它在逻辑上表示单个值，类似于原始类型（整数、双精度等）。

表现

分配和释放值类型的成本更低。

通常需要创建这些值的许多实例。 结构体的创建成本较低，如果它们是本地值，它们将在堆栈上创建，从而减轻 GC 的压力。

尺寸
让我们考虑这些值的大小：
Point ：8个字节
Size ：8 字节
Rectangle ：16 字节

对于Point和Size ，它们的大小与在 64 位系统中对类实例的引用相同。

引自 Microsoft 指南： 在类和结构之间进行选择

为什么它们是可变的

这些结构是完全可变的。 这样做是为了性能（违反准则），因为它避免了为修改操作创建新值的需要。

关于评论中的 OP 代码示例：

Point[] points = new Point[] { new Point(0,0), new Point(1,1), new Point(2,2) };

foreach (Point p in points)
{
    p.X += 1; 
}

这个foreach失败的唯一原因是因为p被装箱为object以提供迭代，并且您Cannot modify the result of an unboxing conversion ， （感谢 Rajeev）迭代器按值返回数据，您只会进行更改到值的副本。

这工作正常：

for (int i = 0; i < points.Length; i++)
{
    points[i].X += 1;
}

Answer 2

Microsoft 不需要将这些结构定义为一个类。

这些基本上都是小型结构。

• Rectangle Structure存储一组四个整数。
• Point Structure表示一对有序的整数 x 和 y 坐标。
• Size Structure存储一对有序的整数。

如果这些被定义为一个class ，对于Point结构，相同的坐标可以引用内存中的不同对象。 定义为struct ，我们知道具有相同坐标的不同点之间没有区别。 这意味着它们是值类型。 分配值类型几乎总是更便宜。 看看它们的大小；

Point : 8 bytes
Size: 8 bytes
Rectangle: 16 bytes

谁想在每次创建Point(1,2)时分配一个新的内存部分？