Array，List，Struct可能被大家忽略的问题

Q1：

首先定义一个结构

public struct MyStruct { public int T; }

定义一个泛型List来存放结构体，然后访问第一个元素去修改T，输出T：

List<MyStruct> arrLis =new List<MyStruct>(){new MyStruct()};

arrLis[0].T = 100;

Console.WriteLine(arrLis[0].T);

大家猜是什么结果？

很遗憾不是100，arrLis[0].T = 100;VS提示该语句有错误。Cannot modify the expression because it is not a variable.

说修改的不是一个变量。

这是为什么呢？

关于这个问题我们首先来看一下List的源码

其实List[]被称做索引器。索引的实现其实类似属性，靠一对Get，Set方法来实现的。索引器其实只是C#的语法糖而已。那么很明显我们上面的语句其实只是调用了get_Item方法而已，且返回值MyStruct是个值类型。所以get_Item方法返回的是一个值（value）。你也许会说，那又怎么样，我为什么就不能修改这个值。很不辛，在.NET中值（value）是不能被修改的，只有变量（variable）才能够被修改，这就是为什么变量称之为”变量”了：）。

Q2:

再看下面的代码，我们修改一下，把泛型List改为Array数组。

MyStruct[] arrStr =new MyStruct[1]{new MyStruct()};

arrStr[0].T = 100;

Console.WriteLine(arrStr[0].T);

你是否觉得这次赋值语句也会报错？

其实不然，代码顺利通过编译，运行成功。

结果输出：100

这太奇怪啦，为什么把List改成Array就没有问题了呢。

让我们继续查看一下源码

看到没，对于一维数组的访问其实是访问到了这个GetValue方法。该方法的意思是使用typeReference去取到位于index位置的对象的引用，然后转换为Object返回。看来原因就在这里了，对于数组的[]索引器其实是返回了对象的一个引用（地址），也就是相当于我们使用Array[0]访问的是得到的是一个变量（variable），所以可以直接给内部的成员变量赋值。

对于这段源码也许不是那么好理解，不妨看看IL。

ldelema:将位于指定数组索引的数组元素的地址作为 & 类型（托管指针）加载到计算堆栈的顶部。

这就很清楚了，在IL里面也清楚的显示，操作的是对象的地址。

到这里，Array跟List索引访问的区别出来了，Array是返回了对象的引用，而List返回的就是对象的值（值类型对象就是内部的值，引用类型对象是引用的地址）。

Q3:

还没完，既然直接给赋值不行，那我用一个Set方法包装起来，去设置内部变量的值如何？

public struct MyStruct {

public int T;

public void SetT(int t)

　　{ T = t; }

}

改造一下，加了一个SetT方法。

把List初始化语句也改一下，去掉一些语法糖，因为我们要查IL，语法糖会影响我们的判断。

A：

List<MyStruct> arrLis = new List<MyStruct>();

var myStruct = new MyStruct();

arrLis.Add(myStruct);

arrLis[0].SetT(100);

Console.WriteLine(arrLis[0].T);

以上代码顺利通过。

输出：0

那为什么直接访问方法就可以呢。其实arrLis[0].SetT(100); 这也可以算是一个语法糖。上面A段代码到了IL层面其实就相当于下面B段代码，IL还是会用一个局部变量去接arrLis[0]返回的值。

B：

List<MyStruct> arrLis = new List<MyStruct>();

var myStruct = new MyStruct();

arrLis.Add(myStruct);

var temp = arrLis[0];

temp.SetT(100);

Console.WriteLine(arrLis[0].T);

不信我们查一下IL：

左边是A段代码，右边是B段代码：

这2段IL只有红线画出来的地方不一样，其实就是一个变量命名不一样而已。

Q4:

那上面A段代码输出为什么是0呢？

这个也很好理解，既然arrLis[0].SetT(100); 相当于var temp = arrLis[0]; 那么值类型赋值操作，其实是把右边的值（副本）赋值给了左边的变量，我们用SetT来修改T的时候只是在修改temp里面的T而已。这个不用多解释吧。

总结：

当我们在List里面使用值类型的时候一定要格外小心，特别是使用结构体的时候，因为从表象上来说更像一个引用类型（结构可以定义方法，成员变量等），不知不觉你就会用引用类型对象的惯用法去处理问题，说不定就掉坑了。所以结构体最好定义为不可变的。

参考：

why-can-struct-change-their-own-fields

what-is-the-difference-between-listt-and-array-indexers

internals-of-array