c# - 为什么 Point.Offset() 没有在只读结构中给出编译器错误？

Question

也许我误解了只读结构的概念，但我认为这段代码不应该编译:

public readonly struct TwoPoints
{
    private readonly Point one;
    private readonly Point two;

    void Foo()
    {
        // compiler error:  Error CS1648  Members of readonly field 'TwoPoints.one'
        // cannot be modified (except in a constructor or a variable initializer)
        one.X = 5;

        //no compiler error! (and one is not changed)
        one.Offset(5, 5);
    }
 }

(我使用的是 C# 7.3。)我错过了什么吗？

Answer 1

编译器无法确定 Offset 方法会改变 Point 结构成员。但是，readonly 结构字段与非只读结构字段的处理方式不同。考虑这个(不是只读的)结构:

public struct TwoPoints {
    private readonly Point one;
    private Point two;

    public void Foo() {
        one.Offset(5, 5); 
        Console.WriteLine(one.X); // 0
        two.Offset(5, 5);
        Console.WriteLine(two.X); // 5
    }
}

one 字段是只读的，但 two 不是。现在，当您在 readonly 结构字段上调用方法时，会将结构的 副本 作为 this 传递给该方法。如果方法改变了结构成员——那么这个副本成员就会改变。出于这个原因，您在调用方法后不会观察到 one 的任何更改 - 它没有更改，但复制了。

two 字段不是只读的，结构本身(不是复制)被传递给 Offset 方法，所以如果方法改变了成员——你可以观察到它们在方法之后改变了打电话。

因此，这是允许的，因为它不会破坏 readonly struct 的不变性契约。 readonly struct 的所有字段都应该是readonly，在readonly struct 字段上调用的方法不能改变它，它们只能改变一个副本。

如果您对此的“官方来源”感兴趣 - 规范(7.6.4 成员(member)访问权限)说明:

If T is a struct-type and I identifies an instance field of that struct-type:

• If E is a value, or if the field is readonly and the reference occurs outside an instance constructor of the struct in which the field is declared, then the result is a value, namely the value of the field I in the struct instance given by E.

• Otherwise, the result is a variable, namely the field I in the struct instance given by E.

T这里是目标类型，I是被访问的成员。

第一部分说如果我们在构造函数之外访问结构的实例只读字段，结果是值。在第二种情况下，实例字段不是只读的 - 结果是变量。

然后“7.5.5 函数成员调用”一节说(这里的E是实例表达式，所以比如上面的one和two) :

• If M is an instance function member declared in a value-type:

If E is not classified as a variable, then a temporary local variable of E’s type is created and the value of E is assigned to that variable. E is then reclassified as a reference to that temporary local variable. The temporary variable is accessible as this within M, but not in any other way. Thus, only when E is a true variable is it possible for the caller to observe the changes that M makes to this.

正如我们在上面看到的，readonly struct field access results in a value, not a variable and so, E 不属于变量。