Какие способы хранения значимых типов в C# существуют

Что проверяют

Понимаете ли вы, что «значимый тип живёт на стеке» это неверное упрощение.

Как отвечать

Значимый тип не имеет постоянного места жительства: он хранится там, где объявлен.

• на стеке: локальная переменная метода и параметр, если они не захвачены и не упакованы;
• в куче внутри объекта: поле класса. Структура целиком лежит в объекте-владельце, отдельного выделения нет;
• в куче в массиве: элементы int[] или Point[] лежат подряд в одном блоке, без ссылок. Именно поэтому массивы структур эффективны и хорошо ложатся на кэш процессора;
• в куче после упаковки: приведение к object или к интерфейсу создаёт объект-обёртку. Это выделение памяти и нагрузка на сборщик;
• в куче внутри замыкания: захваченная лямбдой локальная переменная переезжает в сгенерированный компилятором класс;
• в куче внутри конечного автомата async-метода: локальные переменные асинхронного метода переживают await, поэтому становятся полями класса состояния;
• в статическом поле: в области загрузчика типов.

Отсюда практические выводы: главная выгода структур не в стеке, а в отсутствии отдельного объекта и подсчёта ссылок; главный риск это упаковка в неожиданных местах (сравнение через необобщённый IComparer, добавление в ArrayList, форматирование строки).

Полезно назвать ref struct (Span<T>), который компилятор обязывает оставаться на стеке: его нельзя упаковать, положить в поле класса или использовать в async-методе. Отсюда и его ограничения.

Где спотыкаются

Говорят «структуры на стеке, классы в куче» без оговорок.

Не замечают упаковку и удивляются нагрузке на сборщик в горячем цикле.

Делают большие изменяемые структуры и получают дорогое копирование.

Не знают, зачем Span<T> нельзя использовать в асинхронном методе.