如何在.NET中修改结构体的List<T>？

Question

如何在.NET中修改结构体的List<T>？

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为什么我无法修改列表项？

struct Foo 
{
    public string Name;
}

Foo foo = new Foo();
foo.Name = "fooNameOne";

List<Foo> foos = new List<Foo>();
foos.Add(foo);

// Cannot modify the return value of 
// 'List<Foo>.this[int]' because it is not a variable   
//foos[0].Name = "fooNameTwo";

Foo tempFoo = foos[0];
tempFoo.Name = "fooNameTwo";

Console.WriteLine(foos[0].Name); // fooNameOne

编辑：
我想保留Foo的结构。我该怎么做？foos[0] = tempFoo？这样一个赋值操作有点复杂了吧？

- serhio

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从根本上讲，这是另一个可变结构体有害的案例。坚决说不。 - Jon Skeet

3个回答

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事情是这样的。

你说了这句话：

“我想留下 Foo 的结构。我该怎么做？foos [0] = tempFoo？只是为了一个赋值有点复杂？！”

没错，就是这样。你需要的是一种赋值，而不是一种修改。值类型（结构体）通常应该被视为值。

以int为例。如果你有一个名为ints的List<int>，你会如何更改ints [0]的值？

大概是这样吧？

ints[0] = 5; // assignment

注意，没有办法做到像这样的事情：

ints[0].ChangeTo(5); // modification?

这是因为Int32是一个不可变的结构体。它被设计成作为一个值来处理，不能被改变（所以一个int变量只能被赋值给一个新的值）。

你的Foo结构体是一个令人困惑的情况，因为它可以被改变。但由于它是一个值类型，只有副本被传递（与我们在日常生活中处理的所有值类型一样，如int、double、DateTime等）。因此，除非它被通过引用传递给你（使用方法调用中的ref关键字），否则你不能从远处改变实例。

因此，简单的答案是，是的，要改变List<Foo>中的Foo，你需要将其赋值给一个新的值。但你真的不应该有一个可变的结构体。

免责声明：与几乎所有您可能获得的建议一样，在任何事情上，这都不是100％的硬性规定。非常有技巧的开发人员Rico Mariani为了好的原因编写了可变的Point3d结构体，他在博客上解释了这些原因。但这是一个非常知识渊博的开发人员知道他正在做什么的例子；通常作为编写值类型与引用类型的标准方法，应该使值类型成为不可变的。

针对你的评论：当你处理一个可变结构体，比如 Point 时，基本上你需要像这样做：

Point p = points[0];
p.Offset(0, 5);
points[0] = p;

或者，另外一种选择是：

Point p = points[0];
points[0] = new Point(p.X, p.Y + 5);

这句话的英文原意是：“我不会做...的原因是...”。

points[0] = new Point(points[0].X, points[0].Y + 5);

“…这里你复制了points[0]的值两次。要记住，通过索引访问this属性基本上是一个方法调用。所以这段代码实际上是在执行这个操作：”

points.set_Item(0, new Point(points.get_Item(0).X, points.get_Item(0).Y + 5);

请注意过多地调用get_Item（没有充分的理由而进行额外复制）。

- Dan Tao

那么，如果我的Foo应该是一个点(Point)，我需要这样做：points[0] = new Point(points[0].X, points[0].Y + 5)？ - serhio

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@serhio: 我其实不会那样做，因为每次调用 points[0] 你都会得到一个新的副本。我会这样做： Point p = points[0]; p.Offset(0, 5); points[0] = p; - Dan Tao

我认为编译器应该优化 points[0].X, points[0].Y 只调用一次函数。 - serhio

@serhio：它应该吗？那似乎非常可疑。如果我为我的集合类编写索引器以产生副作用呢？（这几乎肯定是我做出的可怕决定，但我可以这样做。）同样，由于这些属性访问器基本上是方法调用，所以它们不应该按照您描述的方式进行“优化”。除非我漏掉了什么？ - Dan Tao

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因为Foo是值类型，

所以应该使用这个：

Foo tempFoo = foos[0];
tempFoo.Name = "fooNameTwo";

做这个：

Foo tempFoo;
tempFoo = "fooNameTwo";
foos[0] = tempFoo;

- Arseny

@serhio：使用class而不是struct。在.NET中，struct几乎永远不是你真正想要的，它与C/C++的结构体不同。 - Dirk Vollmar

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可以查看英文原文，
原文链接

- Justin Niessner · Accepted Answer

因为 Foo 是一个 struct，不是一个对象，因此它是值类型而不是引用类型。当您将值类型添加到 List 中时，会创建一个副本（与引用类型不同，在引用类型中，列表中的条目是指向原始对象的引用）。从 List 中提取实例也是一样的。当您执行 Foo tempFoo = foos[0] 时，实际上是在创建 foos[0] 元素的另一个副本，因此您修改的是副本而不是 List 中的元素。

foos[0].Name = "fooNameTwo";

由于同样的原因，这会给你一个错误。List的索引器仍然是返回值的函数。由于您正在使用值类型，因此该函数将返回一个副本并将其存储在堆栈上供您使用。一旦您尝试修改该副本，编译器就会看到您正在进行某些可能产生意外结果的操作（您的更改不会反映在List中的元素中），从而报错。

正如Jon Skeet所评论的那样...这是可变结构体是邪恶的另一个原因（如果您想要更多细节，请查看此SO问题：为什么可变结构体是邪恶的？）。

如果将Foo作为类而不是结构体，则会获得您想要的行为。