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我们都知道mutable structs are evil一般来说。我也很确定,因为 IEnumerable<T>.GetEnumerator()
返回类型 IEnumerator<T>
,这些结构会立即装入引用类型,这比它们一开始只是引用类型的成本更高。
那么,为什么在 BCL 泛型集合中,所有枚举器都是可变结构?当然必须有一个很好的理由。我唯一想到的是可以轻松复制结构,从而在任意点保留枚举器状态。但是添加一个 Copy()
IEnumerator
的方法接口(interface)本来就不那么麻烦,所以我不认为这本身就是一个合乎逻辑的理由。
即使我不同意设计决定,我也希望能够理解其背后的原因。
最佳答案
确实是为了性能考虑。 BCL 团队在这一点上做了很多的研究,然后才决定采用您正确称之为可疑和危险的做法:使用可变值类型。
你问为什么这不会导致装箱。这是因为 C# 编译器不会生成代码以在 foreach 循环中将内容装箱到 IEnumerable 或 IEnumerator(如果可以避免的话)!
当我们看到
foreach(X x in c)
我们做的第一件事是检查 c 是否有一个名为 GetEnumerator 的方法。如果是,那么我们检查它返回的类型是否有方法 MoveNext 和属性 current。如果是,则完全使用对这些方法和属性的直接调用来生成 foreach 循环。只有当“模式”无法匹配时,我们才会回头寻找接口(interface)。
这有两个理想的效果。
首先,如果集合是 int 的集合,但是是在发明泛型类型之前编写的,那么它不会采取将 Current 的值装箱为对象然后将其拆箱为 int 的装箱惩罚。如果 Current 是一个返回 int 的属性,我们就直接使用它。
其次,如果枚举数是值类型,则它不会将枚举数装箱到 IEnumerator。
正如我所说,BCL 团队对此进行了大量研究,发现绝大多数情况下,分配和取消分配 枚举器的惩罚足够大,值得制定它是一种值类型,尽管这样做会导致一些疯狂的错误。
例如,考虑一下:
struct MyHandle : IDisposable { ... }
...
using (MyHandle h = whatever)
{
h = somethingElse;
}
你会非常正确地认为改变 h 的尝试会失败,而事实确实如此。编译器检测到您正在尝试更改具有待处置的对象的值,并且这样做可能会导致需要处置的对象实际上未被处置。
现在假设你有:
struct MyHandle : IDisposable { ... }
...
using (MyHandle h = whatever)
{
h.Mutate();
}
这里发生了什么?如果 h 是一个只读字段,您可能会合理地期望编译器会做它所做的事情:make a copy, and mutate the copy为了确保该方法不会丢弃需要处理的值中的东西。
然而,这与我们对这里应该发生的事情的直觉相冲突:
using (Enumerator enumtor = whatever)
{
...
enumtor.MoveNext();
...
}
我们希望在 using block 内执行 MoveNext 将将枚举器移动到下一个枚举器,无论它是结构还是引用类型。
不幸的是,今天的 C# 编译器有一个错误。如果您处于这种情况,我们会不一致地选择要遵循的策略。今天的行为是:
如果通过方法改变的值类型变量是普通局部变量,则它会正常改变
但如果它是一个提升的局部变量(因为它是匿名函数的封闭变量或在迭代器 block 中),那么局部变量实际上是生成为只读字段,然后确保副本发生突变的装置接管。
不幸的是,规范在这个问题上提供的指导很少。很明显,有些东西坏了,因为我们的做法不一致,但根本不清楚什么是正确的。
关于c# - 为什么 BCL Collections 使用结构体枚举器,而不是类?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/3168311/
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