在 C# 10 中，我们可以使用 record struct 或 readonly record struct 来声明值类型记录（Record），同时也可以使用 record class 来声明引用类型记录。

Record Structs

基本语法

public record struct Point(int X, int Y);

在上面的例子中，我们定义了一个名为 Point 的 record struct，它包含两个整型字段 X 和 Y。在 C# 10 中，我们可以省略 public 关键字，因为默认情况下，所有的记录都是公共的。

与 Class 的比较

与类（Class）不同，记录（Record）具有值语义。这意味着当你创建一个新的记录实例时，它将始终是一个全新的实例，而不是指向同一个实例的引用。

var point1 = new Point(10, 20);
var point2 = new Point(10, 20);

Console.WriteLine(point1.Equals(point2));  // 输出 True
Console.WriteLine(point1 == point2);        // 输出 True

point1.X = 30;

Console.WriteLine(point1.Equals(point2));  // 输出 False
Console.WriteLine(point1 == point2);        // 输出 False

在上面的例子中，我们创建了两个具有相同值的 Point 实例 point1 和 point2。由于它们的值相同，因此 Equals 方法和相等运算符 == 都返回 True。然后，我们修改了 point1 的 X 值，这导致 Equals 方法和相等运算符 == 返回 False。

继承和接口实现

与类一样，记录也可以继承其他记录或类，并且可以实现接口。

public record struct ColoredPoint(int X, int Y, string Color) : Point(X, Y), IComparable<ColoredPoint>
{
    public int CompareTo(ColoredPoint other)
    {
        if (other is null) return 1;

        var result = X.CompareTo(other.X);
        if (result == 0)
        {
            result = Y.CompareTo(other.Y);
        }

        return result;
    }
}

在上面的例子中，我们定义了一个名为 ColoredPoint 的记录，它继承自 Point 记录并实现了 IComparable<ColoredPoint> 接口。

只读记录

与类一样，我们也可以使用 readonly 关键字来创建只读记录。

public readonly record struct ReadOnlyPoint(int X, int Y);

只读记录在创建后不能更改其值，它们只能在构造函数中设置。

var point = new ReadOnlyPoint(10, 20);
point.X = 30;  // 编译错误：ReadOnlyPoint 中的 X 字段为只读字段

Record Class

基本语法

public record class Person(string FirstName, string LastName);

在上面的例子中，我们定义了一个名为 Person 的 record class，它包含两个字符串字段 FirstName 和 LastName。与记录结构不同，记录类具有引用语义。这意味着当你创建一个新的记录类实例时，它将是一个指向同一个实例的引用，而不是全新的实例。

var person1 = new Person("John", "Doe");
var person2 = new Person("John", "Doe");

Console.WriteLine(person1.Equals(person2));  // 输出 True
Console.WriteLine(person1 == person2);        // 输出 True

person1.FirstName = "Jane";

Console.WriteLine(person1.Equals(person2));  // 输出 False
Console.WriteLine(person1 == person2);        // 输出 False

在上面的例子中，我们创建了两个具有相同值的 Person 实例 person1 和 person2。由于它们是引用类型，因此 Equals 方法和相等运算符 == 都返回 True。然后，我们修改了 person1 的 FirstName 值，这导致 Equals 方法和相等运算符 == 返回 False。

Init-Only 属性

与记录结构一样，记录类也支持 init 访问器，用于在对象创建后设置只读属性的值。这在创建不可变的记录类实例时非常有用。

public record class ImmutablePerson
{
    public string FirstName { get; init; }
    public string LastName { get; init; }
}

在上面的例子中，我们定义了一个名为 ImmutablePerson 的记录类，它具有两个只读属性 FirstName 和 LastName，这些属性可以在创建对象后进行初始化。

var person = new ImmutablePerson { FirstName = "John", LastName = "Doe" };
person.FirstName = "Jane";  // 编译错误：ImmutablePerson 中的 FirstName 属性为 init-only 属性

在上面的例子中，我们创建了一个名为 person 的 ImmutablePerson 实例，并设置了 FirstName 和 LastName 的值。由于这些属性是只读的，因此无法在创建后修改它们的值。

With 表达式

与记录结构一样，记录类也支持 with 表达式，用于创建一个新的记录类实例，并将指定属性的值更改为新值。

var person1 = new Person("John", "Doe");
var person2 = person1 with { FirstName = "Jane" };

在上面的例子中，我们创建了一个名为 person1 的 Person 实例，然后使用 with 表达式创建了一个名为 person2 的新实例，并将 FirstName 的值更改为 Jane。原始实例 person1 的值保持不变。

表达式体成员

与类一样，记录类也支持使用表达式体成员定义方法和属性。这允许我们编写更简洁、更易于阅读和维护的代码。

public record class Person(string FirstName, string LastName)
{
    public string FullName => $"{FirstName} {LastName}";
}

```csharp

在上面的例子中，我们使用表达式体成员定义了一个只读属性 `FullName`，它返回 `FirstName` 和 `LastName` 的组合字符串。

### With-Expression 方法

C# 10 引入了新的 `with` 表达式方法，它允许我们使用一个表达式链来更新记录的多个属性。

```csharp
var person1 = new Person("John", "Doe");
var person2 = person1 with { FirstName = "Jane", LastName = "Smith" };

在上面的例子中，我们使用 with 表达式方法一次性更新了 FirstName 和 LastName 的值，从而创建了一个新的 Person 实例 person2。原始实例 person1 的值保持不变。

总结

C# 10 中的记录结构和记录类是非常强大且灵活的语言特性。它们允许我们编写更简洁、更易于阅读和维护的代码，并支持许多常见的场景，如值类型、只读属性、继承和接口实现、表达式体成员以及 with 表达式方法。如果你正在编写 C# 代码，那么记录结构和记录类应该是你工具箱中的必备工具之一。