В чем разница между Record и Struct?

Record vs Struct в C#: Основные различия

Разница между record и struct в C# является фундаментальной, поскольку эти конструкции предназначены для разных сценариев использования, несмотря на некоторое сходство в поведении.

Ключевые различия в таблице

Семантика равенства

Record автоматически реализует равенство по значению - два экземпляра считаются равными, если все их свойства имеют одинаковые значения.

public record Person(string Name, int Age);

var person1 = new Person("Анна", 30);
var person2 = new Person("Анна", 30);

Console.WriteLine(person1 == person2); // True - равенство по значению

Struct требует ручной реализации равенства через переопределение Equals() и GetHashCode() для получения аналогичного поведения:

public struct Point
{
    public int X { get; init; }
    public int Y { get; init; }
    
    public override bool Equals(object obj) 
        => obj is Point other && X == other.X && Y == other.Y;
    
    public override int GetHashCode() => HashCode.Combine(X, Y);
}

Иммутабельность и сopy-конструкторы

Record предоставляет удобный синтаксис для создания модифицированных копий с помощью with-выражений:

var original = new Person("Иван", 25);
var modified = original with { Age = 26 };

// Создается новый объект, original остается неизменным
Console.WriteLine(modified); // Person { Name = Иван, Age = 26 }

Struct по умолчанию изменяем, и для иммутабельности нужно явно использовать readonly struct:

public readonly struct ImmutablePoint
{
    public int X { get; init; }
    public int Y { get; init; }
}

Производительность и allocation

Struct хранится в стеке (или внутри родительского объекта) и имеет лучшую производительность для небольших объектов:

// Не создает объектов в куче
var points = new Point[1000]; 

Record (как ссылочный тип) хранится в управляемой куче, что может создавать нагрузку на GC при интенсивном создании объектов.

Сценарии использования

Когда использовать struct:

• Маленькие, неделимые значения (координаты, деньги, измерения)
• Когда критична производительность и нужно избегать аллокаций в куче
• Для межплатформенного взаимодействия (P/Invoke)
• Когда нужна семантика копирования по значению

Когда использовать record:

• Модели данных DTO (Data Transfer Objects)
• Объекты предметной области с семантикой равенства
• Конфигурационные объекты
• Результаты запросов и команды
• Когда нужна иммутабельность и удобное копирование

Расширенные возможности records

Record struct (C# 10+) объединяет преимущества обеих концепций:

public record struct Vector3d(double X, double Y, double Z)
{
    // Дополнительные члены
    public double Magnitude => Math.Sqrt(X * X + Y * Y + Z * Z);
}

// Имеет семантику равенства как у record и хранится в стеке как struct

Заключение

Основное различие заключается в типе хранения (стек vs куча) и семантике равенства. Record идеален для моделирования сложных данных с автоматическим равенством, тогда как struct оптимален для простых значений, где важна производительность. Выбор зависит от конкретных требований: если нужна семантика значений для сложных объектов - record; если критична производительность для простых данных - struct. Начиная с C# 10, record struct предлагает гибридный подход, сочетающий лучшие черты обеих концепций.