C# 扩展方法不允许通过引用传递参数吗？

Question

在 C# 中创建一个将实例作为引用传递的扩展方法真的不可能吗？

下面是一个示例 VB.NET 控制台应用程序：

Imports System.Runtime.CompilerServices

Module Module1
  Sub Main()
    Dim workDays As Weekdays

    workDays.Add(Weekdays.Monday)
    workDays.Add(Weekdays.Tuesday)

    Console.WriteLine("Tuesday is a workday: {0}", _ 
      CBool(workDays And Weekdays.Tuesday))
    Console.ReadKey()
  End Sub
End Module

<Flags()> _
Public Enum Weekdays
  Monday = 1
  Tuesday = 2
  Wednesday = 4
  Thursday = 8
  Friday = 16
  Saturday = 32
  Sunday = 64
End Enum

Module Ext
  <Extension()> _
  Public Sub Add(ByRef Value As Weekdays, ByVal Arg1 As Weekdays) 
    Value = Value + Arg1
  End Sub
End Module

请注意，Value 参数是通过 ByRef 传递的。

在 C# 中（几乎）相同：

using System;

namespace CS.Temp
{
  class Program
  {
    public static void Main()
    {
      Weekdays workDays = 0;

      workDays.Add(Weekdays.Monday); // This won't work
      workDays.Add(Weekdays.Tuesday);

      // You have to use this syntax instead...
      // workDays = workDays | Weekdays.Monday;
      // workDays = workDays | Weekdays.Tuesday;

      Console.WriteLine("Tuesday is a workday: {0}", _ 
        System.Convert.ToBoolean(workDays & Weekdays.Tuesday));
      Console.ReadKey();
    }
  }

  [Flags()]
  public enum Weekdays : int
  {
    Monday = 1,
    Tuesday = 2,
    Wednesday = 4,
    Thursday = 8,
    Friday = 16,
    Saturday = 32,
    Sunday = 64
  }

  public static class Ext
  {
    // Value cannot be passed by reference? 
    public static void Add(this Weekdays Value, Weekdays Arg1) 
    {
      Value = Value | Arg1;
    }
  }
}

Add 扩展方法在 C# 中不起作用，因为我无法使用 ref 关键字。 有什么解决方法吗？

Answer 1

不可以。在 C# 中，您不能为扩展方法的第一个参数指定除 this 之外的任何修饰符（例如“out”或ref） - 你可以为别人。 不熟悉 VB 语法，但它似乎使用声明性方法来标记扩展方法。

当您调用它时，您不指定第一个 this 参数。 因此，将参数标记为 out 或 ref 没有意义，因为您在调用它时无法像普通方法那样指定修饰符，

void MyInstanceMethod(ref SomeClass c, int data) { ... } // definition

obj.MyInstanceMethod(ref someClassObj, 10);              // call

void MyExtensionMethod(this SomeClass c, int data) {.... } // defn

c.MyExtensionMethod(10);                                 // call

我认为您在这里遇到的麻烦与不可变的值类型有关。 如果 Weekdays 是一个参考类型，那就没问题了。 对于不可变类型（结构），事实上的方法是返回具有所需值的新实例。 例如，参见 struct DateTime 上的 Add 方法，它返回一个新的 DateTime 实例，其值 = 接收者 DateTime 实例的值 + 参数值。

public DateTime Add( TimeSpan value )

Answer 2

哎呀 - 你正在创建一个可变的不可变结构。 它打破了人们期望在 C# 中看到的内容，但如果必须的话，那么您始终可以直接调用该方法：

Ext.Add(ref value, arg1);

任何扩展方法都可以直接调用。

另外，澄清一下：

SomeReferenceType value = ...;
SomeReferenceType copy = value;
value.ExtensionMethodByRef(...);
// this failing is semantically ridiculous for reference types, which
// is why it makes no sense to pass a `this` parameter by ref.
object.ReferenceEquals(value, copy);

Answer 3

奇怪的是 VB.NET 允许这样做，而 C# 不允许...

但是，虽然从技术角度来看这可能有意义（因为扩展方法只是一个静态方法），但我认为这感觉不对，因为扩展方法的使用就像实例方法一样，并且实例方法不能修改 this 引用。