为什么我可以在不指定“ref”的情况下从方法更改结构体的 int[] 属性？

Question

从方法中，我可以传递一个包含整数数组的结构，并更改数组中的值。我不确定我是否完全理解为什么我可以这样做。有人可以解释一下为什么我可以更改 int[] 中存储的值吗？

    private void DoIt(){

        SearchInfo a = new SearchInfo();
        a.Index = 1;
        a.Map = new int[] { 1 };

        SearchInfo b = new SearchInfo();
        b.Index = 1;
        b.Map = new int[] { 1 };

        ModifyA(a);
        ModifyB(ref b);

        Debug.Assert(a.Index == 1);
        Debug.Assert(a.Map[0] == 1, "why did this change?");

        Debug.Assert(b.Index == 99);
        Debug.Assert(b.Map[0] == 99);

    }
    void ModifyA(SearchInfo a) {
        a.Index = 99;
        a.Map[0] = 99;
    }
    void ModifyB(ref SearchInfo b) {
        b.Index = 99;
        b.Map[0] = 99;
    }
    struct SearchInfo {
        public int[] Map;
        public int Index;
    }

Answer 1

在 C# 中，引用是按值传递的。数组在传递给方法或存储在另一个类的实例中时不会被复制。 - 传递对数组的引用。这意味着接收数组引用（直接或作为另一个对象的一部分）的方法可以修改该数组的元素。

与 C++ 等语言不同，您不能在 C# 中声明“不可变”数组 - 但是您可以使用 List 等具有只读包装器的类来防止对集合的修改。

Answer 2

从方法中，我可以传递一个包含整数数组的结构，并更改数组中的值。我不确定我是否完全理解为什么我可以做到这一点。

数组被定义为变量的集合。

根据定义，变量可以更改。这就是为什么我们称它们为“变量”。

因此，当你传递一个数组时，你可以改变它的内容；数组的内容是变量。

为什么我可以在不指定“ref”的情况下更改结构体的 int[] 属性？

请记住，正如我们之前在另一个问题中讨论的那样，您可以使用 ref 为变量创建别名。这就是“ref”的用途——为变量创建别名。 （不幸的是，关键字是令人困惑的“ref”——将其设为“别名”可能会更清楚。）

Answer 3

来自 MSDN：

不要返回数组的内部实例。这允许调用代码来更改数组。以下示例演示了如何通过访问 Path 属性的任何代码来更改数组 badChars，即使该属性未实现 set 访问器也是如此。

using System;
using System.Collections;

public class ExampleClass
{
   public sealed class Path
   {
      private Path(){}
      private static char[] badChars = {'\"', '<', '>'};
      public static char[] GetInvalidPathChars()
      {
         return badChars;
      }
   }
   public static void Main()
   {
      // The following code displays the elements of the 
      // array as expected.
      foreach(char c in Path.GetInvalidPathChars())
      {
         Console.Write(c);
      }
      Console.WriteLine();

      // The following code sets all the values to A.
      Path.GetInvalidPathChars()[0] = 'A';
      Path.GetInvalidPathChars()[1] = 'A';
      Path.GetInvalidPathChars()[2] = 'A';

      // The following code displays the elements of the array to the
      // console. Note that the values have changed.
      foreach(char c in Path.GetInvalidPathChars())
      {
         Console.Write(c);
      }
   }
}

您无法通过将 badChars 数组设为只读（在 Visual Basic 中为 ReadOnly）来更正上例中的问题。您可以克隆 badChars 数组并返回副本，但这会对性能产生重大影响。

Answer 4

尽管您的 SearchInfo 结构体是值类型，但 .Map 字段保存着引用，因为 Array 是引用类型。将此引用视为指向数组所在内存位置的地址。

如您所知，当您将 SearchInfo 实例传递给方法时，SearchInfo 会被复制。并且副本自然包含指向同一数组的完全相同的地址。

换句话说，复制结构体并不会复制数组，而只是复制指针。

Answer 5

嗯，无论如何，它都是通过引用传递的，就像 C# 中的所有引用类型一样。
不幸的是，C# 和 CLR 都不支持常量，因此平台并不真正知道是否允许您更改它。因此，它具有引用，它可以使用它来更改值，并且没有什么可以阻止它这样做。

顺便说一句，您可能会将其视为语言设计错误。这对用户来说是意想不到的。