C# 反射 - 如何为结构设置字段值

Question

如何使用 DynamicMethod 通过反射将值设置为结构字段 - myStruct.myField？当我调用setter(myStruct, 111) 时，没有设置值，因为MyStruct 是值类型。 Console.WriteLine(myStruct.myField) 显示值 3。
如何修改GetDelegate方法将值设置为myStruct.myField？

public struct MyStruct
{
    public int myField;
}

public delegate void SetHandler(object source, object value);

private static SetHandler GetDelegate(Type type, FieldInfo fieldInfo)
{
    DynamicMethod dm = new DynamicMethod("setter", typeof(void), new Type[] { typeof(object), typeof(object) }, type, true);
    ILGenerator setGenerator = dm.GetILGenerator();

    setGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
    setGenerator.DeclareLocal(type);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Unbox_Any, type);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Stloc_0);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Ldloca_S, 0);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Unbox_Any, fieldInfo.FieldType);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Stfld, fieldInfo);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Ldloc, 0);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Box, type);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Ret);
    return (SetHandler)dm.CreateDelegate(typeof(SetHandler));
}

MyStruct myStruct = new MyStruct();
myStruct.myField = 3;

FieldInfo fi = typeof(MyStruct).GetField("myField", BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);

SetHandler setter = GetDelegate(typeof(MyStruct), fi);
setter(myStruct, 111);
Console.WriteLine(myStruct.myField);

Answer 1

编辑：I made this mistake again - 有趣的事实； unbox-any 返回值； unbox 返回 指向数据的指针 - 这允许就地变异。

这是工作的 IL 生成：

    setGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Unbox, type);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Unbox_Any, fieldInfo.FieldType);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Stfld, fieldInfo);
    setGenerator.Emit(OpCodes.Ret);

但是！这是对盒装副本的变异；之后您需要拆箱：

    object obj = myStruct;
    setter(obj, 111);
    MyStruct andBackAgain = (MyStruct)obj;
    Console.WriteLine(andBackAgain.myField);
    Console.WriteLine(myStruct.myField);

要做到这一点，您可能需要获取ref MyStruct 或返回 MyStruct 的方法。您可以退回盒装副本，但这并不能使其更易于使用。坦率地说，它没有实际意义：结构通常不应该是可变的。

Answer 2

我认为正如 Servy 在 cmets 中指出的那样，最好不要使用可变结构，而是使用新值创建结构的副本。如果您真的想要使用反射来改变结构，但它使用未记录的__makeref 方法来获取TypedReference，则可以在FieldInfo 实例上使用SetValueDirect 方法。 p>

我真的不推荐使用这段代码；这纯粹是为了表明这是可能的：

MyStruct myStruct = new MyStruct();
myStruct.myField = 3;

FieldInfo fi = typeof(MyStruct).GetField("myField", BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);
TypedReference reference = __makeref(myStruct);
fi.SetValueDirect(reference, 111);
Console.WriteLine(myStruct.myField); //prints 111

Answer 3

使用反射设置结构的字段或属性的最简单方法是对结构进行装箱，将装箱的结构传递给SetField 或SetProperty，然后在完成所有所需的操作后取消装箱。

public static class refStructTest
{
    struct S1
    {
        public int x;
        public int y { get; set; }
        public override string ToString()
        {
            return String.Format("[{0},{1}]", x, y);
        }
    }
    public static void test()
    {
        var s = default(S1);
        s.x = 2;
        s.y = 3;
        Object obj = s;
        var fld = typeof(S1).GetField("x");
        var prop = typeof(S1).GetProperty("y");
        fld.SetValue(obj,5);
        prop.SetValue(obj,6,null);
        s = (S1)obj;
        Console.WriteLine("Result={0}", s);
    }
}

根据 ECMA 文档，每个值类型都与两种事物相关联：存储位置类型和堆对象类型。堆对象类型，与所有堆对象类型一样，将使用引用语义；将堆对象的引用传递给像SetValue 这样的方法将因此修改引用被传递到的对象。

VB 用户注意事项：VB.NET 有一个非常烦人的行为，这在 Option Strict On 方言中几乎是有意义的，但即使在 Option Strict Off 方言中也存在：如果编译时类型为 Object 的变量持有对装箱结构的引用被分配给相同类型的另一个变量或作为Object 类型的参数传递，VB.NET 将存储或传递对原始对象副本的引用。在 VB.NET 中编写上述代码时，应将 obj 设为 ValueType 而不是 Object 类型以防止此类行为。

Answer 4

这里是带有 ref 的代码：

public delegate void SetHandler<T>(ref T source, object value) where T : struct;

        private static SetHandler<T> GetDelegate<T>(FieldInfo fieldInfo) where T : struct
        {
            var type = typeof(T);
            DynamicMethod dm = new DynamicMethod("setter", typeof(void), new Type[] { type.MakeByRefType(), typeof(object) }, type, true);
            ILGenerator setGenerator = dm.GetILGenerator();

            setGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            setGenerator.DeclareLocal(type);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Ldnull);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Stind_Ref);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Unbox_Any, fieldInfo.FieldType);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Stfld, fieldInfo);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Ldloc, 0);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Box, type);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Ret);
                return (SetHandler<T>)dm.CreateDelegate(typeof(SetHandler<>).MakeGenericType(type));
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            MyStruct myStruct = new MyStruct();
            myStruct.myField = 3;

            FieldInfo fi = typeof(MyStruct).GetField("myField", BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);

            var setter = GetDelegate<MyStruct>(fi);
            setter(ref myStruct, 111);
            Console.WriteLine(myStruct.myField);
        }

Answer 5

要添加到其他答案，您实际上可以在委托内装箱，只要您的方法也返回修改后的结构。

由于我的 IL-fu 不是那么好，这就是你用普通反射来做的：

// the good side is that you can use generic delegates for added type safety
public delegate T SetHandler<T>(T source, object value);

private static SetHandler<T> GetDelegate<T>(FieldInfo fieldInfo)
{
    return (s, val) => 
    { 
        object obj = s; // we have to box before calling SetValue
        fieldInfo.SetValue(obj, val);
        return (T)obj; 
    };
}

这意味着您需要像这样获取返回值：

SetHandler<MyStruct> setter = GetDelegate<MyStruct>(fi);
myStruct = setter(myStruct, 111);
Console.WriteLine(myStruct.myField);

但是在调用setter之前没有必要把它装箱。

或者，您可以使用 ref 关键字传递结构，这将导致：

public delegate void SetHandler<T>(ref T source, object value);

private static SetHandler<T> GetDelegate<T>(FieldInfo fieldInfo)
{
    return (ref T s, object val) => 
    { 
        object obj = s;
        fieldInfo.SetValue(obj, val);
        s = (T)obj; 
    };
}

SetHandler<MyStruct> setter = GetDelegate<MyStruct>(fi);
setter(ref myStruct, 111); // no need to return anymore
Console.WriteLine(myStruct.myField);