C#在List<T>中修改结构体

Question

简短问题：如何修改 List 中的单个项目？（或者更准确地说，如何修改存储在 List 中的 struct 成员？）

完整解释：

首先，下面使用的 struct 定义：

public struct itemInfo
{
    ...(Strings, Chars, boring)...
    public String nameStr;
    ...(you get the idea, nothing fancy)...
    public String subNum;   //BTW this is the element I'm trying to sort on
}

public struct slotInfo
{
    public Char catID;
    public String sortName;
    public Bitmap mainIcon;
    public IList<itemInfo> subItems;
}

public struct catInfo
{
    public Char catID;
    public String catDesc;
    public IList<slotInfo> items;
    public int numItems;
}

catInfo[] gAllCats = new catInfo[31];

gAllCats在加载时被填充，随着程序运行而逐渐形成。

问题出现在我想要对subItems数组中的itemInfo对象进行排序时。 我使用LINQ来完成这个任务（因为似乎没有其他合理的方法来对非内置类型的列表进行排序）。 所以这就是我的代码:

foreach (slotInfo sInf in gAllCats[c].items)
{
    var sortedSubItems =
        from itemInfo iInf in sInf.subItems
        orderby iInf.subNum ascending
        select iInf;
    IList<itemInfo> sortedSubTemp = new List<itemInfo();
    foreach (itemInfo iInf in sortedSubItems)
    {
        sortedSubTemp.Add(iInf);
    }
    sInf.subItems.Clear();
    sInf.subItems = sortedSubTemp;   // ERROR: see below
}

错误为“Cannot modify members of 'sInf' because it is a 'foreach iteration variable'”。

a、这个限制没有意义；这不是foreach结构的主要用途吗？

b、（还出于怨恨）如果不修改列表，Clear()做了什么呢？（顺便说一下，如果我删除最后一行并运行它，List确实被清空了，根据调试器的显示。）

因此，我尝试采用不同的方法，并查看是否可以使用常规for循环来解决问题。（显然，这只有在gAllCats[c].items实际上是IList时才允许；我不认为它会允许您以这种方式索引常规List。）

for (int s = 0; s < gAllCats[c].items.Count; s++)
{
    var sortedSubItems =
        from itemInfo iInf in gAllCats[c].items[s].subItems
        orderby iInf.subNum ascending
        select iInf;
    IList<itemInfo> sortedSubTemp = new List<itemInfo>();
    foreach (itemInfo iInf in sortedSubItems)
    {
        sortedSubTemp.Add(iInf);
    }
    //NOTE: the following two lines were incorrect in the original post
    gAllCats[c].items[s].subItems.Clear();
    gAllCats[c].items[s].subItems = sortedSubTemp;   // ERROR: see below
}

这次出现的错误是"Cannot modify the return value of 'System.Collections.Generic.IList.this[int]' because it is not a variable."糟糕！它既不是变量，又什么呢？何时变成了'返回值'？

我知道一定有一种“正确”的方法来处理这个问题；我是从C背景下来的，我知道我可以在C中完成它（尽管需要进行大量手动内存管理）。

我搜索了一下，看起来ArrayList已经过时了，被泛型类型取代了（我使用的是3.0），而且我不能使用数组，因为大小需要是动态的。

- andersop

Answer 1

观察for循环的方法，这种错误（以及解决方法）在编译错误的文档中已经给出：

尝试修改一个值类型，该类型是作为中间表达式的结果产生的，但未存储在变量中。当您尝试直接修改泛型集合中的结构体时，可能会发生此错误。

要修改结构体，请首先将其分配给局部变量，修改变量，然后将变量重新分配回集合中的项。

因此，在您的for循环中，更改以下行：

catSlots[s].subItems.Clear();
catSlots[s].subItems = sortedSubTemp;   // ERROR: see below

...转化为：

slotInfo tempSlot = gAllCats[0].items[s];
tempSlot.subItems  = sortedSubTemp;
gAllCats[0].items[s] = tempSlot;

我删除了对Clear方法的调用，因为我认为它没有什么作用。

- Fredrik Mörk

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谢谢您指出这一点。我知道修改结构体属性时的情况，但我不知道它适用于通用集合。我只是假设List本身是一个类，所以它的索引器将返回对结构体的引用。我想非泛型集合也是这样工作的。再次感谢。 - LoveMeSomeCode

Answer 2

你在foreach中遇到的问题是结构体是值类型，因此循环迭代变量实际上不是指向列表中结构体的引用，而是结构体的副本。

我猜测编译器禁止你进行更改，因为它很可能不会按照你的预期工作。 subItems.Clear()问题较小，因为虽然该字段可能是列表元素的副本，但它也是对列表的引用（浅拷贝）。

最简单的解决方案可能是将此项从struct更改为class。或者使用完全不同的方法，例如for (int ix = 0; ix < ...; ix++)等。

- jerryjvl

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有没有办法使用引用类型执行foreach()循环？另外，关于“for”方法，我已经尝试过了，就像注释中所述...虽然出现了不同的错误。 - andersop

类是引用类型... 类可以在 foreach 中使用... 所以是的...（不确定这个问题为什么问）... 对于“for”方法的细节不够详细感到抱歉... 我可能没有足够地关注你的问题。不过，我看到 Fredrik 已经澄清了。 - jerryjvl

Answer 3

foreach循环不起作用，因为sInf是items内部结构的副本。更改sInf不会更改列表中的“实际”结构。

Clear可以工作，因为您没有更改sInf，而是更改了sInf内部的列表，并且Ilist始终是引用类型。

当您在IList上使用索引运算符时，同样的事情会发生-它返回副本而不是实际结构。如果编译器允许catSlots[s].subItems = sortedSubTemp;，则将修改副本的subItems，而不是实际结构。现在您知道为什么编译器说返回值不是变量-无法再引用副本。

有一个相当简单的解决方法-在副本上操作，然后用副本覆盖原始结构。

for (int s = 0; s < gAllCats[c].items.Count; s++)
{
            var sortedSubItems =
                            from itemInfo iInf in gAllCats[c].items[s].subItems
                            orderby iInf.subNum ascending
                            select iInf;
            IList<itemInfo> sortedSubTemp = new List<itemInfo>();
            foreach (itemInfo iInf in sortedSubItems)
            {
                            sortedSubTemp.Add(iInf);
            }
            var temp = catSlots[s];
            temp.subItems = sortedSubTemp;
            catSlots[s] = temp;
}

是的，这会导致两次复制操作，但这就是为了实现值语义而付出的代价。

- Senthil Kumar

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啊，indexing[] 也是一个副本，但只有在列表上才是这样 -- 对于数组来说，它是一个值类型。好的，知道了，谢谢。 - andersop

Answer 4

你提到的这两个错误与你使用的结构体有关，在C#中，结构体是值类型而不是引用类型。

在foreach循环中，你完全可以使用引用类型。如果你将你的结构体改为类，你只需要这样做：

    foreach(var item in gAllCats[c].items)
    {
        item.subItems = item.subItems.OrderBy(x => x.subNum).ToList();
    }

使用结构体，这将需要更改为：

    for(int i=0; i< gAllCats[c].items.Count; i++)
    {
        var newitem = gAllCats[c].items[i];
        newitem.subItems = newitem.subItems.OrderBy(x => x.subNum).ToList();
        gAllCats[c].items[i] = newitem;
    }

其他答案已经提供了更好的关于结构体和类之间的区别的信息，但我觉得我可以帮助解决排序部分的问题。

- NerdFury

Answer 5

如果将subItems从接口IList更改为具体的列表，那么您就可以使用Sort方法。

public List<itemInfo> subItems;

那么你的整个循环就变成了：

foreach (slotInfo sInf in gAllCats[c].items)
    sInf.subItems.Sort();

这不需要修改struct的内容（通常是一件好事）。struct的成员仍将指向完全相同的对象。

此外，在C#中使用struct的好理由非常少。GC非常好，您最好使用class，直到在分析器中演示了内存分配瓶颈。

更简洁地说，如果gAllCats[c].items中的items也是一个List，则可以编写：

gAllCats[c].items.ForEach(i => i.subItems.Sort());

编辑：你太容易放弃了！ :)

Sort非常容易自定义。例如：

var simpsons = new[]
               {
                   new {Name = "Homer", Age = 37},
                   new {Name = "Bart", Age = 10},
                   new {Name = "Marge", Age = 36},
                   new {Name = "Grandpa", Age = int.MaxValue},
                   new {Name = "Lisa", Age = 8}
               }
               .ToList();

simpsons.Sort((a, b) => a.Age - b.Age);

这将按年龄从小到大排序。（C# 3的类型推断不是很好吗？）

- Daniel Earwicker

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那么我将必须定义对这些对象进行排序的含义——我真的只想按照一个特定的项目进行排序。我想这可能涉及到重载itemInfo的Sort()方法，但是关于这方面的文档真的很糟糕。实际上，我把gAllCats设置为了一个数组，因为我无法弄清楚如何在使用List时操作它。呃……不管怎样，谢谢。 - andersop