在C#8.0中，C#语言引入了一项新的功能——readonly instance members，它可以让我们更方便地定义只读实例成员，从而更好地保护我们的代码。

readonly instance members简介

在C#中，可以定义一个struct类型来表示值类型，它是一种轻量级的类型，可以在栈上分配内存。C#中的struct类型可以定义成员变量和成员方法，也可以实现接口，但是在C#8.0之前，它们的成员变量都是可写的，这就意味着我们无法在struct类型的实例上定义只读的成员变量。

为了解决这个问题，C#8.0引入了readonly instance members，它可以让我们在struct类型的实例上定义只读的成员变量。只读实例成员可以在struct类型的构造函数中被初始化，但是初始化之后就不能被修改。

定义只读实例成员

我们可以使用readonly关键字来定义只读实例成员。下面是一个示例：

public struct Point
{
    public readonly int X;
    public readonly int Y;

    public Point(int x, int y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }
}

在这个示例中，Point结构体定义了两个只读实例成员：X和Y。它们的值可以在构造函数中初始化，但是在初始化之后就不能被修改。

只读实例成员的优点

只读实例成员有以下几个优点：

1. 更好的安全性

由于只读实例成员不能在初始化之后被修改，所以可以提供更好的安全性。这样可以避免在代码中不小心修改实例成员的值，从而引起错误。

1. 更好的可读性

只读实例成员的值在初始化之后就不能被修改，这样可以使代码更加清晰和易于理解。

1. 更好的性能

只读实例成员的值可以被存储在栈上，这样可以提高性能。因为在栈上分配内存比在堆上分配内存要快。

只读实例成员的限制

只读实例成员也有一些限制。它们必须在构造函数中被初始化，而且只能在构造函数中被初始化。这就意味着只读实例成员不能在结构体类型的其他方法中被修改。下面是一个示例：

public struct Point
{
    public readonly int X;
    public readonly int Y;

    public Point(int x, int y)
    {
        X = x;
        Y = y;

        // Error CS1604: Cannot assign to 'X' because it is read-only.
        // X = 10;
    }

    public void Update(int x, int y)
    {
        // Error CS1604: Cannot assign to 'X' because it is read-only.
        // X = x;

        // Error CS1604: Cannot assign to 'Y' because it is read-only.
        // Y = y;
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个名为Update的方法，它尝试修改X和Y的值。但是编译器会报错，提示X和Y是只读的，不能被修改。

只读实例成员与with表达式的结合使用

在C#8.0中，with表达式也被引入了，它可以创建一个新的结构体实例，并使用现有实例的值初始化它的成员变量。我们可以使用with表达式来创建一个新的实例，并在创建过程中修改只读实例成员的值。下面是一个示例：

public struct Point
{
    public readonly int X;
    public readonly int Y;

    public Point(int x, int y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }

    public Point With(int? x = null, int? y = null) => new Point(x ?? X, y ?? Y);
}

在这个示例中，我们定义了一个名为With的方法，它返回一个新的Point实例，并使用现有实例的值初始化它的成员变量。我们可以使用With方法来创建一个新的实例，并在创建过程中修改只读实例成员的值。下面是一个示例：

var p1 = new Point(1, 2);
var p2 = p1.With(x: 10);
var p3 = p1.With(y: 20);
var p4 = p1.With(x: 10, y: 20);

Console.WriteLine($"p1: ({p1.X}, {p1.Y})"); // Output: p1: (1, 2)
Console.WriteLine($"p2: ({p2.X}, {p2.Y})"); // Output: p2: (10, 2)
Console.WriteLine($"p3: ({p3.X}, {p3.Y})"); // Output: p3: (1, 20)
Console.WriteLine($"p4: ({p4.X}, {p4.Y})"); // Output: p4: (10, 20)

在这个示例中，我们创建了一个名为p1的Point实例，并使用With方法创建了三个新的Point实例：p2，p3和p4。p2修改了X的值，p3修改了Y的值，p4同时修改了X和Y的值。

结论

readonly instance members是一个很有用的功能，它可以让我们更好地保护我们的代码。只读实例成员在构造函数中被初始化之后就不能被修改，这可以提高代码的安全性、可读性和性能。使用with表达式可以方便地创建新的结