为什么我们不能给foreach迭代变量赋值，但是我们可以通过访问器完全修改它呢？

Question

我只是好奇：下面的代码将无法编译，因为我们无法修改foreach循环迭代变量：

        foreach (var item in MyObjectList)
        {
            item = Value;
        }

但是以下代码将会编译并运行：

        foreach (var item in MyObjectList)
        {
            item.Value = Value;
        }

为什么第一个无效，而第二个可以在底部执行相同的操作（我在寻找正确的英语表达方式，但我不记得它是什么。在底部...？^^）

- GianT971

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我认为你的意思是“深入了解”，但实际上它完全不同。 - Jon Skeet

@GianT971，您能描述一下您在setter中如何“做同样的事情”吗？this = value？ - jv42

@JonSkeet 是的，在底层实现中^^。好的，所以item实际上是对象的引用，而不是对象本身，我现在明白了。 - GianT971

@jv42 你说得完全正确，我忘记了两个所有属性值都相同的对象并不意味着它们相等。 - GianT971

Answer 1

foreach是一个只读迭代器，可以动态地迭代实现了IEnumerable接口的类，每个foreach循环将调用IEnumerable以获取下一个项，所得到的项是只读引用，您不能重新分配它，但是简单地调用item.Value即可访问它并将某些值分配给一个可读/写属性，但仍然是item的只读引用。

- Mohamed Abed

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虽然该描述基本准确，但不完全正确。编译器只需要你要迭代的类型实现T GetEnumerator(), bool MoveNext()和一个T Current属性(假设你想创建自己的枚举器)，而不是强制实现IEnumerable接口。因此，_foreach是一个只读迭代器，可以动态地迭代实现IEnumerable的类。 - Joseph Woodward

@JosephWoodward: “虽然正确，但不是严格意义上的真实情况。” Joseph，这是一种Yoda级别的陈述，绝对会进入我的历史前十名！ :D - Jpsy

迭代变量为什么要设为只读，当你可以修改它所引用的对象呢？如果你想要修改变量的引用，可以通过去掉语法糖，使用 while 循环并调用 MoveNext() 等方法来实现。 - David Klempfner

因为您可以单独管理属性的访问级别，例如使某些属性仅具有getter而没有setter。它允许对对象内部的属性进行精细访问。 - Bon

Answer 2

第二个例子并不完全相同。它没有改变变量item的值，而是改变了该值所指向的对象的属性。只有当item是可变值类型时，这两个例子才会等效。然而可变值类型是有问题的，应该避免使用（它们的行为可能出乎开发者的意料）。与此类似的还有以下代码：

private readonly StringBuilder builder = new StringBuilder();

// Later...
builder = null; // Not allowed - you can't change the *variable*

// Allowed - changes the contents of the *object* to which the value
// of builder refers.
builder.Append("Foo");

更多信息请查看我的有关引用和值的文章（英文原文链接）。

- Jon Skeet

Answer 3

在枚举集合时无法修改它。第二个示例只更新对象的属性，这是完全不同的操作。

如果需要添加/删除/修改集合中的元素，请使用 for 循环：

for (int i = 0; i < MyObjectList.Count; i++)
{
    MyObjectList[i] = new MyObject();
}

- James Johnson

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但是如果代码编译通过，它也不会修改集合，因为迭代变量是局部变量，你只会更新该局部变量指向的引用。 - David Klempfner

Answer 4

如果你查看语言规范，就会明白为什么这样不起作用：

规范指出foreach被扩展为以下代码：

 E e = ((C)(x)).GetEnumerator();
   try {
      V v;
      while (e.MoveNext()) {
         v = (V)(T)e.Current;
                  embedded-statement
      }
   }
   finally {
      … // Dispose e
   }

正如您所看到的，当前元素用于调用MoveNext()。因此，如果更改当前元素，则代码将“丢失”，无法迭代集合。 因此，如果您看到编译器实际生成的代码，将元素更改为其他内容是没有意义的。

- Wouter de Kort

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据我理解，变量v将持有当前元素的引用，而变量e则持有迭代器的引用。因此，编译器可以将任何我们想要的内容赋给v，而e仍将持有迭代器。这样，在将元素转换为v变量时，foreach循环中的每个元素变量都可以被分配新的引用，而不是e变量。 - Michel Feinstein

Answer 5

可以将item变为可变的。我们可以改变代码生成方式，使得：

foreach (var item in MyObjectList)
{
  item = Value;
}

变成了等价于：

using(var enumerator = MyObjectList.GetEnumerator())
{
  while(enumerator.MoveNext())
  {
    var item = enumerator.Current;
    item = Value;
  }
}

你只需要编译代码，但不会影响集合。

问题在于这段代码：

foreach (var item in MyObjectList)
{
  item = Value;
}

有两种合理的方式可以让人们思考这个问题。一种是item仅仅是一个占位符，更改它与在以下代码中更改item没有什么区别：

for(int item = 0; item < 100; item++)
    item *= 2; //perfectly valid

另一方面，更改项实际上会更改集合。

在前一种情况下，我们只需将项分配给另一个变量，然后对其进行操作，因此没有损失。在后一种情况下，这是被禁止的（或者至少，在迭代通过它时不能期望更改集合，尽管不是所有枚举器都必须实施），并且在许多情况下提供可能是不可能的（取决于可枚举的性质）。

即使我们认为前一种情况是“正确”的实现，它可以被人类合理地解释为两种不同的方式，这已经足够理由避免允许它，特别是考虑到我们可以轻松地在任何情况下解决这个问题。

- Jon Hanna

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虽然这似乎是“实际”的答案，但我认为后一种解释根本不合理。 - Zeus

Answer 6

因为第一个不太有意义。变量item由迭代器控制（在每次迭代中设置）。您不应该需要更改它-只需使用另一个变量：

foreach (var item in MyObjectList)
{
    var someOtherItem = Value;

    ....
}

关于第二个问题，有一些有效的用例- 您可能希望在汽车枚举上进行迭代，并在每个汽车上调用.Drive()，或设置car.gasTank = full;

- Chris Shain

Answer 7

关键是在迭代集合时不能修改集合本身。 修改迭代器返回的对象是绝对合法和常见的。

- Florian Greinacher

Answer 8

因为这两者不同。在进行第一个操作时，您可能希望更改集合中的值。但是，由于foreach的工作方式，无法实现此操作。它只能从集合中检索项目，而不能设置它们。

但是，一旦您拥有该项，它就像任何其他对象一样，可以以任何（允许的）方式进行修改。

- svick

Answer 9

请使用for循环代替foreach循环并赋值，这样会起作用。

foreach (var a in FixValue)
{
    for (int i = 0; i < str.Count(); i++)
    {
       if (a.Value.Contains(str[i]))
           str[i] = a.Key;
    }
 }

- SPnL