Что такое record types и positional records в C# 9+?

Коротко — ответ на собеседовании

record (= record class) — ссылочный тип с равенством по значению: два record равны, если равны все их поля.
Positional record record Person(string Name, int Age); — компилятор генерирует: конструктор, init-свойства, Deconstruct, Equals/GetHashCode/==, ToString() с перечислением полей, копирующий конструктор.
with-выражение создаёт копию с изменёнными свойствами (non-destructive mutation).
record struct (C# 10) — то же для значимых типов; readonly record struct — неизменяемый вариант.
Применение: DTO, команды и события, Value Objects в DDD, ключи словарей, неизменяемые снапшоты.

Что генерирует компилятор

public record Person(string Name, int Age);

Эквивалентно примерно такому коду:

public class Person : IEquatable<Person>
{
    public Person(string Name, int Age) { this.Name = Name; this.Age = Age; }

    public string Name { get; init; }
    public int Age { get; init; }

    protected virtual Type EqualityContract => typeof(Person);   // учёт типа при сравнении

    public virtual bool Equals(Person? other) =>
        other is not null &&
        EqualityContract == other.EqualityContract &&
        EqualityComparer<string>.Default.Equals(Name, other.Name) &&
        EqualityComparer<int>.Default.Equals(Age, other.Age);

    public override bool Equals(object? obj) => Equals(obj as Person);
    public override int GetHashCode() => HashCode.Combine(EqualityContract, Name, Age);
    public static bool operator ==(Person? a, Person? b) => a?.Equals(b) ?? b is null;
    public static bool operator !=(Person? a, Person? b) => !(a == b);

    public override string ToString() => $"Person {{ Name = {Name}, Age = {Age} }}";
    public void Deconstruct(out string Name, out int Age) { Name = this.Name; Age = this.Age; }

    protected Person(Person original) { Name = original.Name; Age = original.Age; }  // для with
    public virtual Person <Clone>$() => new Person(this);                            // для with
}

Что получаем «бесплатно» от record

Равенство по значению

var a = new Person("Ann", 30);
var b = new Person("Ann", 30);

Console.WriteLine(a == b);                  // True — record
Console.WriteLine(ReferenceEquals(a, b));   // False — разные объекты

class PersonClass { public string Name = ""; }
Console.WriteLine(new PersonClass() == new PersonClass());  // False — сравнение ссылок

Это делает record идеальным для ключей в Dictionary/HashSet и для сравнения в тестах (Assert.Equal(expected, actual)).

Коллекции внутри record сравниваются по ссылке

public record Order(int Id, List<string> Items);

var o1 = new Order(1, new() { "A" });
var o2 = new Order(1, new() { "A" });
Console.WriteLine(o1 == o2);   // False! List сравнивается по ссылке

Для глубокого сравнения переопределите Equals или используйте неизменяемые коллекции с собственной логикой сравнения.

with-выражения

var original = new Person("Ann", 30);
var older = original with { Age = 31 };    // новый объект, original не изменён

Console.WriteLine(original);   // Person { Name = Ann, Age = 30 }
Console.WriteLine(older);      // Person { Name = Ann, Age = 31 }

with создаёт копию и меняет указанные свойства

Копия — поверхностная (shallow): вложенные ссылочные объекты общие.

record class vs record struct vs class

	`class`	`record` (class)	`record struct`	`readonly record struct`
Тип	Ссылочный	Ссылочный	Значимый	Значимый
Равенство	По ссылке	По значению	По значению	По значению
Свойства positional-параметров	—	`init`	`get; set;` (изменяемые!)	`init`
`with`	Нет	Да	Да	Да
Наследование	Да	Только от record	Нет	Нет
Аллокация	Куча	Куча	Без отдельной аллокации	Без отдельной аллокации

Где применять

// 1. DTO и контракты API
public record OrderDto(int Id, string Customer, decimal Total);

// 2. Команды и события (CQRS, messaging) — неизменяемы, удобно логировать через ToString
public record PlaceOrderCommand(Guid CustomerId, IReadOnlyList<OrderLine> Lines);
public record OrderPlaced(Guid OrderId, DateTimeOffset At);

// 3. Value Object в DDD — с валидацией
public record Email
{
    public string Value { get; }
    public Email(string value)
    {
        if (!value.Contains('@')) throw new ArgumentException("Некорректный email");
        Value = value.Trim().ToLowerInvariant();
    }
}

// 4. Составной ключ
var cache = new Dictionary<(string, int), Price>();          // tuple
var cache2 = new Dictionary<PriceKey, Price>();              // record — с именами
public readonly record struct PriceKey(string Sku, int RegionId);

Где record не подходит

Сущности EF Core — у сущности идентичность определяется ключом, а не всеми полями; EF отслеживает изменения, а with создаёт новый объект, о котором контекст не знает. Равенство по значению ломает логику Change Tracker и коллекций навигации.
Объекты с изменяемым состоянием и поведением (сервисы, агрегаты).
Типы с большим числом полей в горячем коде: сравнение и GetHashCode проходят по всем полям.

Вопросы на засыпку

Как равенство record работает при наследовании?

Сгенерированный EqualityContract возвращает фактический тип. Student : Person с теми же Name/Age не равен Person — типы должны совпадать. Это защищает от асимметричного равенства.

Можно ли сделать record изменяемым?

Да: объявить свойства явно с set (public string Name { get; set; }). Но изменяемый record в HashSet — ловушка: после изменения хэш-код меняется, и объект «теряется» в коллекции.

Можно ли переопределить ToString или Equals в record?

Да. ToString — обычным override. Для равенства переопределяется virtual bool Equals(Person? other) (и тогда обязательно GetHashCode). Чтобы изменить формат вывода, можно переопределить PrintMembers.

Чем positional record отличается от класса с primary constructor (C# 12)?

В классе с первичным конструктором class Service(ILogger log) параметры — просто захваченные переменные: свойств, Equals, Deconstruct не генерируется. У record параметры становятся публичными свойствами с равенством по значению.

Итог

record — лаконичный способ описать неизменяемые данные с равенством по значению, удобным ToString и копированием через with. Используйте для DTO, сообщений и Value Objects; для сущностей с идентичностью и изменяемым состоянием оставайтесь на обычных классах.

#Что генерирует компилятор

#Равенство по значению

#with-выражения

#record class vs record struct vs class

#Где применять

#Где record не подходит

#Вопросы на засыпку

#Итог