c# - 存储对结构数组的 C# 引用并检索它 - 可以不复制吗？

Question

更新:下一个版本的 C# 有一个正在考虑中的功能，可以直接回答这个问题。比较答案如下。

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要求:

1. 应用程序数据存储在结构数组中。应用程序中的每种数据类型都有一个 AoS(例如，一个用于 MyStruct1，另一个用于 MyStruct2，等等)
2. 结构是在运行时创建的；我们在应用程序中编写的代码越多，就会越多。
3. 我需要一个类来保存对所有 AoS 的引用，并允许我在这些 AoS 中设置和获取各个结构
4. AoS 往往很大(每个数组有 1,000 个结构)；复制那些 AoS 将彻底失败——永远不应该复制它们! (他们永远不需要!)

我有可以编译和运行的代码，而且它可以工作……但是 C# 是否会在我每次访问它们时默默地复制 AoS？ (完整来源见下文)

public Dictionary<System.Type, System.Array> structArraysByType;

public void registerStruct<T>()
{
    System.Type newType = typeof(T);
    if( ! structArraysByType.ContainsKey(newType ) )
    {
        structArraysByType.Add(newType, new T[1000] ); // allowing up to 1k
    }   
}

public T get<T>( int index )
{
    return ((T[])structArraysByType[typeof(T)])[index];
}

public void set<T>( int index, T newValue )
{
    ((T[])structArraysByType[typeof(T)])[index] = newValue;
}

注意事项:

• 我需要确保 C# 将其视为一个值类型数组，而不是一个对象数组(“你敢在我的结构周围制作一个装箱对象数组吗!”)。据我了解:Generic T[] 确保(如预期的那样)
• 除了 System.Array，我不知道如何表达“这将是一个结构数组，但我无法在编译时告诉你哪些结构”的类型。 System.Array 有效——但也许还有其他选择？
• 为了索引结果数组，我必须类型转换回 T[]。我担心这种类型转换可能 会封装结构数组；我知道如果它是 (T) 而不是 (T[])，它肯定会 box；希望它不会对 T[] 这样做？
• 或者，我可以使用 System.Array 方法，它肯定会包含传入和传出结构。这是一个相当大的问题(尽管如果这是使 C# 与 Array-of-struct 一起工作的唯一方法，我可以解决它)

Answer 1

据我所知，您正在做的事情应该可以正常工作，但是是的，当您调用 Get 时，它会返回结构 T 实例的副本，并且当您调用 Set 时，使用基于堆栈的实例执行替换。除非您的结构很大，否则这应该不是问题。

如果它们很大而你想要

• 读取数组中结构实例之一的(某些)属性，而不创建它的副本。
• 更新它的一些字段(你的结构不应该是不可变的，这通常是个坏主意，但这样做有充分的理由)

然后您可以将以下内容添加到您的类中:

public delegate void Accessor<T>(ref T item) where T : struct;
public delegate TResult Projector<T, TResult>(ref T item) where T : struct;

public void Access<T>(int index, Accessor<T> accessor)
{
    var array = (T[])structArraysByType[typeof(T)];
    accessor(ref array[index]);
}

public TResult Project<T, TResult>(int index, Projector<T, TResult> projector)
{
    var array = (T[])structArraysByType[typeof(T)];
    return projector(ref array[index]);
}

或者简单地返回对底层数组本身的引用，如果你不需要抽象它/隐藏你的类封装它们的事实:

public T[] GetArray<T>()
{
    return (T[])structArraysByType[typeof(T)];
}

然后您可以从中简单地访问元素:

var myThingsArray = MyStructArraysType.GetArray<MyThing>();
var someFieldValue = myThingsArray[10].SomeField;
myThingsArray[3].AnotherField = "Hello";

或者，如果没有特定原因将它们作为结构(即确保顺序缓存友好的快速访问)，您可能只想使用类。