如果C#开放了值类型的继承，会有什么问题发生？
设想一下，如果C突然宣布，我们一直视为“金科玉律”的值类型（structs）现在也可以像类（classes）那样继承了，会发生什么？这绝不是一个简单的语法变动，而是会像在堆积木的根基上挖洞，整个C的内存模型、性能预期，甚至代码的编写风格都会随之发生剧烈的震荡。
首先，最直接的冲击会来自性能的确定性崩塌。C之所以将值类型设计成栈分配，是为了提供可预测的、极低的内存开销和快速的访问速度。它们是直接存储在当前作用域的内存中的，没有引用、没有堆分配的开销，这使得它们在处理大量数据时（比如图形、向量运算）能够提供惊人的效率。
一旦值类型可以继承，这就意味着我们必须引入引用类型的行为模型。想象一下 `struct A` 继承自 `struct B`。那么 `A` 的实例要如何存储？如果仍然是栈分配，那它的大小将是未知的，或者说，它的大小需要在编译时就完全确定，而继承的子类型大小是动态的，这本身就矛盾。更可能的情况是，为了容纳子类型可能的扩展，`A` 的实例结构也必须变得动态，不得不引入一个指向实际数据的引用，或者将数据本身放置在堆上，再通过一个指针在栈上引用它。一旦发生这种情况，值类型在传递时的“按值复制”的特性也就变味了。你复制的将不再是数据本身，而是一个指向数据的引用。这瞬间就抹去了值类型与引用类型在内存模型上的核心差异，我们依赖的性能优势就荡然无存。
其次，“isa”关系在值类型上的引入会引发深层次的语义混乱。值类型通常代表着“事物的一部分”或者“一个概念的实体”，比如一个坐标点 `(x, y)`，一个日期 `(year, month, day)`。它们是“就是”一个坐标点，而不是“是一种”更复杂的结构。如果 `Point3D` 继承自 `Point2D`，那么 `Point2D` 的实例现在能“变成” `Point3D` 吗？这在语义上是极其别扭的。我们通常不会说一个二维点“就是”一个三维点，而更倾向于说三维点“拥有”或“扩展了”二维点的概念。引入继承，就意味着我们要为值类型建立一套全新的“类型兼容性”规则，这很可能与我们直观理解的值类型含义背道而驰。
更进一步，默认构造函数和析构函数（Finalizers）的引入将使问题更加复杂。C 对引用类型提供了默认构造函数（即使用户没有定义），并且支持析构函数来释放托管资源。如果值类型也允许继承，那么基类（父 struct）的构造函数是否需要在子类（子 struct）的构造函数中被显式或隐式调用？这又会引入 C++ 中的构造函数链问题，使得值类型的初始化变得复杂且容易出错。而对于析构函数，值类型本来就不需要清理，因为它们的内存管理是由作用域自动完成的。如果允许析构函数，那它们将用来做什么？清理堆上的数据吗？这又回到了我们之前讨论的，值类型将失去其独立的内存管理优势。
接口的实现和多态性也会受到影响。虽然 C 已经允许值类型实现接口，但继承会引入更复杂的多态场景。例如，一个接受基类 `struct A` 参数的方法，现在传递一个派生类 `struct B` 的实例时，是复制 `B` 的值，还是复制 `B` 的引用？如前所述，一旦引入引用，性能优势不再。更不用说，如果值类型继承链很长，方法调用时会涉及到类型转换和虚方法查找，这在值类型上引入会带来巨大的性能开销，使得原本作为性能助力的值类型，反而成为性能的瓶颈。
最后，泛型类型参数的约束（Constraints）将变得更加棘手。在 C 中，我们可以对泛型参数施加 `struct` 约束，意味着这个泛型参数必须是一个值类型。但如果值类型可以继承，我们如何处理像 `where T : struct` 这样的约束？一个继承自 `struct` 的 `class`，或者一个继承自 `class` 的 `struct`（如果这种组合成立的话），都会让这种约束的语义变得模糊不清。
总而言之，如果C开放了值类型的继承，那将不是一次简单的功能增强，而是一次对语言设计哲学、内存模型和性能预期的根本性颠覆。它会引入大量的复杂性、潜在的性能陷阱和语义上的混乱，使得C这个原本在性能和易用性上取得平衡的语言，在某些方面变得难以驾驭，甚至可能失去其核心竞争力。许多开发者之所以选择C，正是看重其混合了托管语言的安全性与接近原生代码的性能，而值类型继承的引入，无疑会严重破坏这种平衡。
首先，最直接的冲击会来自性能的确定性崩塌。C之所以将值类型设计成栈分配，是为了提供可预测的、极低的内存开销和快速的访问速度。它们是直接存储在当前作用域的内存中的，没有引用、没有堆分配的开销，这使得它们在处理大量数据时（比如图形、向量运算）能够提供惊人的效率。
一旦值类型可以继承，这就意味着我们必须引入引用类型的行为模型。想象一下 `struct A` 继承自 `struct B`。那么 `A` 的实例要如何存储？如果仍然是栈分配，那它的大小将是未知的，或者说，它的大小需要在编译时就完全确定，而继承的子类型大小是动态的，这本身就矛盾。更可能的情况是，为了容纳子类型可能的扩展，`A` 的实例结构也必须变得动态，不得不引入一个指向实际数据的引用，或者将数据本身放置在堆上，再通过一个指针在栈上引用它。一旦发生这种情况，值类型在传递时的“按值复制”的特性也就变味了。你复制的将不再是数据本身，而是一个指向数据的引用。这瞬间就抹去了值类型与引用类型在内存模型上的核心差异，我们依赖的性能优势就荡然无存。
其次，“isa”关系在值类型上的引入会引发深层次的语义混乱。值类型通常代表着“事物的一部分”或者“一个概念的实体”，比如一个坐标点 `(x, y)`，一个日期 `(year, month, day)`。它们是“就是”一个坐标点，而不是“是一种”更复杂的结构。如果 `Point3D` 继承自 `Point2D`，那么 `Point2D` 的实例现在能“变成” `Point3D` 吗？这在语义上是极其别扭的。我们通常不会说一个二维点“就是”一个三维点，而更倾向于说三维点“拥有”或“扩展了”二维点的概念。引入继承，就意味着我们要为值类型建立一套全新的“类型兼容性”规则，这很可能与我们直观理解的值类型含义背道而驰。
更进一步，默认构造函数和析构函数（Finalizers）的引入将使问题更加复杂。C 对引用类型提供了默认构造函数（即使用户没有定义），并且支持析构函数来释放托管资源。如果值类型也允许继承，那么基类（父 struct）的构造函数是否需要在子类（子 struct）的构造函数中被显式或隐式调用？这又会引入 C++ 中的构造函数链问题，使得值类型的初始化变得复杂且容易出错。而对于析构函数，值类型本来就不需要清理，因为它们的内存管理是由作用域自动完成的。如果允许析构函数，那它们将用来做什么？清理堆上的数据吗？这又回到了我们之前讨论的，值类型将失去其独立的内存管理优势。
接口的实现和多态性也会受到影响。虽然 C 已经允许值类型实现接口，但继承会引入更复杂的多态场景。例如，一个接受基类 `struct A` 参数的方法，现在传递一个派生类 `struct B` 的实例时，是复制 `B` 的值，还是复制 `B` 的引用？如前所述，一旦引入引用，性能优势不再。更不用说，如果值类型继承链很长，方法调用时会涉及到类型转换和虚方法查找，这在值类型上引入会带来巨大的性能开销，使得原本作为性能助力的值类型，反而成为性能的瓶颈。
最后，泛型类型参数的约束（Constraints）将变得更加棘手。在 C 中，我们可以对泛型参数施加 `struct` 约束，意味着这个泛型参数必须是一个值类型。但如果值类型可以继承，我们如何处理像 `where T : struct` 这样的约束？一个继承自 `struct` 的 `class`，或者一个继承自 `class` 的 `struct`（如果这种组合成立的话），都会让这种约束的语义变得模糊不清。
总而言之，如果C开放了值类型的继承，那将不是一次简单的功能增强，而是一次对语言设计哲学、内存模型和性能预期的根本性颠覆。它会引入大量的复杂性、潜在的性能陷阱和语义上的混乱，使得C这个原本在性能和易用性上取得平衡的语言，在某些方面变得难以驾驭，甚至可能失去其核心竞争力。许多开发者之所以选择C，正是看重其混合了托管语言的安全性与接近原生代码的性能，而值类型继承的引入，无疑会严重破坏这种平衡。
网友意见
C#里的值类型，都是不可互相继承的，如果开放了这个继承，会发生什么问题？
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设想一下，如果C突然宣布，我们一直视为“金科玉律”的值类型（structs）现在也可以像类（classes）那样继承了，会发生什么？这绝不是一个简单的语法变动，而是会像在堆积木的根基上挖洞，整个C的内存模型、性能预期，甚至代码的编写风格都会随之发生剧烈的震荡。首先，最直接的冲击会来自性能的确定性崩塌............. -
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