LinkedList<T> 和 LinkedListNode<T> 究竟是如何在 C# 中实现的？ LinkedList<T>.Remove(LinkedListNode<T>) 究竟是如何工作的？

Question

我在网上研究了内置的 LinkedList 是 C# 中的双链表。我还研究了 LinkedList.Remove(LinkedListNode) 方法。但我仍然找不到我的问题的答案。 以下是代码sn-p：

    public string DequeueCat()
    {
        LinkedListNode<string> temp = animals.First;
        while (temp != null && temp.Value.Contains("Cat") == false)
        {
            temp = temp.Next;
        }
        if (temp!=null && temp.Value.Contains("Cat"))
        {
            animals.Remove(temp);
            return temp.Value;
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("No more Cats available");
            return null;
        }
    }

变量animals 的类型为LinkedList<string>。 当我们用animals.First 实例化一个新的LinkedListNode<string> 时究竟会发生什么？如LinkedListNode<string> temp = animals.First;。 是否发生深度复制，并且原始 LinkedList（由animals.First 指向）被复制到堆上新位置的temp？ 此外，当我们编写animals.Remove(temp) 时，temp LinkListNode 被销毁。并且，从animalsLinkedList 中删除相应的值。

下面是执行animals.Remove(temp)之前的监视窗口-

而且，下面是执行animals.Remove(temp) 之后的监视窗口 -

我的问题是，为什么在执行animals.Remove(temp) 之后temp 被破坏了？此外，如果 temp 已在堆上的单独位置创建（与原始 LinkedList 相比），那么我们如何知道从原始删除 temp，animals LinkedList 将从中删除相应的项目 animalsLinkedList？

以下是整个代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace AnimalShelter
{
    class AnimalsShelter
    {
        //This class will have the following functions: 
        //Enqueue, DequeueAny, DeQueueDog, DeQueueCat
        //Implement queue using C# inbuilt linked list.
        LinkedList<string> animals = new LinkedList<string>();
        public void Enqueue(string animal)
        {
            animals.AddLast(animal);
        }

        public string DequeueAny()
        {
            LinkedListNode<string> firstAnimal = animals.First;
            if (firstAnimal != null)
            {
                animals.RemoveFirst();
                return firstAnimal.Value;
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("No more animanls left in queue.");
                return null;
            }
        }

        public string DequeueDog()
        {
            LinkedListNode<string> temp = animals.First;
            while(temp!=null && temp.Value.Contains("Dog")==false)
            {
                temp = temp.Next;
            }
            if(temp!=null && temp.Value.Contains("Dog"))
            {
                animals.Remove(temp);
                return temp.Value;
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("No more Dogs available");
                return null;
            }
        }

        public string DequeueCat()
        {
            LinkedListNode<string> temp = animals.First;
            while (temp != null && temp.Value.Contains("Cat") == false)
            {
                temp = temp.Next;
            }
            if (temp!=null && temp.Value.Contains("Cat"))
            {
                animals.Remove(temp);
                return temp.Value;
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("No more Cats available");
                return null;
            }
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            AnimalsShelter shelter = new AnimalsShelter();
            shelter.Enqueue("Dog1");
            shelter.Enqueue("Dog2");
            shelter.Enqueue("Cat1");
            shelter.Enqueue("Dog3");
            shelter.Enqueue("Cat2");
            shelter.Enqueue("Cat3");
            Console.WriteLine(shelter.DequeueCat());
            Console.WriteLine(shelter.DequeueAny());
            Console.WriteLine(shelter.DequeueDog());
            Console.WriteLine(shelter.DequeueCat());
            Console.WriteLine(shelter.DequeueAny());
            Console.WriteLine(shelter.DequeueAny());
        }
    }
}

对此的任何说明都非常感谢。谢谢！

Answer 1

变量animals的类型是LinkedList<string>。究竟是什么 当我们实例化一个新的LinkedListNode<string> 时会发生 animals.First?如LinkedListNode<string> temp = animals.First;。 是否发生深拷贝

没有。你所做的只是复制一个参考LinkedListNode<string> temp = animals.First;

另外，当我们写animals.Remove(temp) 时，临时LinkListNode 是 销毁。

没有。它没有被摧毁，但它的联系正在被移除。它仍然是相同的参考。

我的问题是，为什么 temp 被破坏，执行后 Animals.Remove(temp)?

没有。再一次，它没有被摧毁。但是它的链接正在被删除。

此外，如果 temp 已在堆上的单独位置创建

没有。它尚未在堆上的单独位置创建，您所做的只是复制引用。

那么我们怎么知道从原始动物中移除温度 LinkedList 将从动物中删除相应的项目 链表

我们知道，因为它是同一个对象/同一个引用。

这是Remove 的近似代码。如您所见，没有魔法：

internal void InternalRemoveNode(LinkedListNode<T> node) 
{

     ...

     if ( node.next == node)
            head  = null;      
     else 
     {
         node.next.prev = node.prev;
         node.prev.next = node.next;
         if ( head == node) 
             head = node.next;
     }
     node.Invalidate();  
     count--;
     version++;          
}

---

进一步阅读

Reference types (C# Reference)

C#中有两种类型：引用类型和值类型。 引用类型的变量存储对其数据（对象）的引用， 而值类型的变量则直接包含它们的数据。和 引用类型，两个变量可以引用同一个对象； 因此，对一个变量的操作会影响引用的对象 由另一个变量。对于值类型，每个变量都有自己的 数据的副本，并且不可能对一个进行操作 影响另一个的变量（除了 in、ref 和 out 的情况 参数变量；请参阅 in、ref 和 out 参数修饰符）。