with表达式仅支持record类型或显式实现Clone+with模式的自定义类型;普通class/struct不支持,编译报CS8955;record的with是浅拷贝且依赖init属性,嵌套更新需显式链式调用。

with 表达式只能用于 record 类型或支持 Clone + with 模式的自定义类型
不是所有 C# 类都能用 with。只有 record(包括 record class 和 record struct)原生支持 with 表达式;普通 class 或 struct 即使字段全只读,也不行。C# 编译器会为 record 自动生成一个隐藏的 Clone 方法和带初始化器的构造逻辑,with 本质是调用这个机制。
常见错误现象:CS8955 “with” expression cannot be applied to expression of type 'MyClass' —— 这说明你试图对非 record 类型使用 with,编译器直接拒绝。
- 若你已有旧类,想获得
with能力,最简单方式是把它改写为record class MyRecord(...) -
record struct同样支持with,但要注意值语义下复制开销,尤其含大数组或嵌套对象时 - 自定义类型可通过实现
Clone()并重载with相关操作符模拟行为,但这是手动模拟,不被语言级with识别
record 的 with 是浅拷贝,嵌套 record 需显式更新
with 不会递归克隆嵌套的不可变对象。如果 record 字段本身是另一个 record,修改外层字段时,内层对象引用不变 —— 这是“非破坏性”的一部分,但也容易误以为已更新深层结构。
record Address(string Street, string City); record Person(string Name, Address Addr);var p1 = new Person("Alice", new Address("123 St", "NYC")); var p2 = p1 with { Name = "Bob" }; // OK:Addr 引用未变 var p3 = p1 with { Addr = p1.Addr with { City = "LA" } }; // 必须显式链式 with
- 漏掉嵌套
with是最常见 bug 来源:你以为p1 with { Addr.City = "LA" }合法,但它语法错误 ——with只支持顶层字段赋值 - 字段是
string、int等值类型或record时安全;若是class(如List),即使外层是 record,内部集合仍可被意外修改 - 若需深不可变性,应避免在 record 中持有可变引用类型,或封装为只读包装(如
IReadOnlyList)
record 的 init 属性与 with 的配合关系
with 修改的字段必须声明为 init(或 get; init;),不能是纯 get;。C# 编译器生成的 with 构造逻辑依赖 init 语义:允许在对象创建后一次性设置,之后冻结。
- 定义 record 时不写访问修饰符,默认所有位置参数都生成
init属性;但若手动声明属性,必须显式写public string Name { get; init; } - 如果字段是
get; private set;,with无法修改它 —— 编译器不认为它是“可 with 的” - 混合使用:record 中可同时存在
init字段(支持with)和只读字段(如DateTime CreatedAt { get; } = DateTime.Now;),后者在with中保持原值
性能与分配:每次 with 都创建新实例,没有就地修改
with 表达式必然分配新对象,无论是否实际修改字段。它不复用原实例内存,也不触发任何“变更检测”优化 —— 就是调用生成的克隆构造器,然后按需覆盖字段。
- 高频调用
with(如游戏帧循环中更新 entity 状态)可能引发 GC 压力,此时应评估是否真需要不可变语义,或改用可变状态+手动快照 - 对比
struct:record struct 的with是栈上复制,无 GC 开销,但值语义下传参/返回成本更高,且不适用于大尺寸数据 - 调试时注意:两个逻辑等价的 record 实例(字段值全同)用
==比较返回true,但引用ReferenceEquals一定为false
真正难的是设计好嵌套层级和边界 —— 什么时候该用 record,什么时候该用 sealed class + 手动 builder,取决于你是否需要结构相等、模式匹配,以及谁来控制“不可变”的粒度。









