c# - 如何在不装箱的情况下存储不同类型的结构

Question

我正在创建一个用于 XNA 游戏的消息传递系统。我的消息类型是结构，因为我希望它们以值类型的方式运行。

struct MyMessageType1 : IMessage {}
struct MyMessageType2 : IMessage {}

List<IMessage> messageQueue = new List<IMessage>();

我希望能够在我的消息队列中存储不同类型的消息，但我希望这样做时不会对任何消息进行装箱。

如果我让结构实现一个接口(interface)，例如 IMessage，并且我尝试将它们存储在一个列表中，它们会被装箱。

我事先并不知道所有可能的消息类型，所以我不能只为每种类型硬编码一个列表。

所以问题是如何在不装箱的情况下存储不同类型的结构列表？

Answer 1

这是不可能的。

备选方案 1

但是，您可以通过使用两个列表(List<MyMessageType1> 和 List<MyMessageType2>)来模拟事物。

然后，您可以构造一个 super 索引(可能只是另一个整数数组(长整数？))，从而可以(间接地)将一个项目当作一个列表来寻址。

您可能想要优化索引(运行长度编码:仅存储支持数组切换的索引:这在迭代已知在其中一个支持数组中连续的子范围时也有很大帮助)

列表内部使用数组存储，所以 - 你没有拳击 - 快速随机访问 - 使用 list.ForEach 进行迭代

备选方案 2

查看 StructLayout 属性并通过执行所有操作以某种方式模拟 Union。如果您真的准备好亲自动手，请输入 unsafe {} block (并使用/unsafe 编译)...但是，如果那个很重要，请认真考虑 P/Invoke a C DLL 或使用 C++/CLI

备选方案 3(已添加)

因为我真的很喜欢 Marc Gravell 指出您可以使用我提到的 StructLayout 来精确定位 union .NET 结构的所有三个成员在相同的偏移量；我想我应该多做一步，看看我是否可以让它变得更加 leaky 透明。这几乎是透明的:

using System.Collections.Generic;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace LeakyAbstractions
{
    struct TypeA {}
    struct TypeB {}
    struct TypeC {}

    [StructLayout(LayoutKind.Explicit)] internal struct AnyMessage {
        [FieldOffset(0)] public TypeA A;
        [FieldOffset(0)] public TypeB B;
        [FieldOffset(0)] public TypeC C;

        AnyMessage(TypeA a) { A = a; }
        AnyMessage(TypeB b) { B = b; }
        AnyMessage(TypeC c) { C = c; }

        public static implicit operator TypeA(AnyMessage msg) { return msg.A; }
        public static implicit operator TypeB(AnyMessage msg) { return msg.B; }
        public static implicit operator TypeC(AnyMessage msg) { return msg.C; }

        public static implicit operator AnyMessage(TypeA a) { return a; }
        public static implicit operator AnyMessage(TypeB b) { return b; }
        public static implicit operator AnyMessage(TypeC c) { return c; }
    }

    public class X
    {
        public static void Main(string[] s) 
        {
            var anyMessages = new List<AnyMessage> { 
                new TypeA(),
                new TypeB(),
                new TypeC(),
            };

            TypeA a = anyMessages[0];
            TypeB b = anyMessages[1];
            TypeC c = anyMessages[2];

            anyMessages.Add(a);
            anyMessages.Add(b);
            anyMessages.Add(c);
        }
    }
}

我将把区分这个穷人变体的问题留给你作为练习。最简单的方法是向 AnyMessage 添加一个字段struct，但根据有效载荷，其他策略可能(空间/时间)效率更高。

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我的 0.02 美元

哦，我从来没有真正这样做过，因为它看起来太复杂了。我假设您有充分的理由对此进行优化

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附言。如果您在阅读我在这里的回答(昨天:Should I use a struct or a class to represent a Lat/Lng coordinate?)后问这个问题，我将快速判断这个过早的优化