我们知道C#是一门“安全”的的语言,以至于它不让我们修改已装箱值类型实例中的字段。因为这种尝试会带来出乎意料的效果。下面就来解释一下为什么会有这种让很多程序员“意外”的情况发生以及如何“欺骗”C#来实现程序员真正的意图,尽管那样做不是合理的方式。
首先还是把我以前在这里提到的那段老代码翻出来:
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跟之前的代码相比,仅仅多了一个接口IReBook,然后在Ticket中实现了这个接口。输出方面,前5个输出都跟原来的代码一样,显示的结果也一样。我在后面增加了两个输出,您可以先猜猜第72行的输出结果会是怎样?
似乎我们原本的意图是修改车票为到广州,2000km。但是这里的输出却仍然是"From 北京 To 上海,1400 km"。这是违背了我们的初衷的(其实原本定义这样的方法就是不合理的)。
是什么原因会让我们的修改“失败”了呢?看了这篇文章的朋友应该能看出来,因为值类型实例t装箱成为引用类型IReBook,我们调用ReBook时,只是在CLR生成的已装箱的值类型实例(姑且称做tII)上进行了修改,由于没有任何引用指向tII,tII会被GC探知并回收。
那么如何强行让这种对值类型实例字段的改变变得合理呢?这就是引入接口的原因,来看第75行,我们把引用类型o(其指向的是已装箱的值类型tII)转型为IReBook,这是两个引用类型之间的转换,不存在装箱拆箱,不创建额外的副本,所以当我们在IReBook上调用ReBook方法时,会理所当然的显示改变后的结果"From 北京 To 广州,2000 km"。
这就是所谓的接口欺诈,间接地修改已装箱值类型的实例字段。
程序完整的输出结果如下:
显然,一个可变(mutable)的值类型,如这里的Ticket ,一般来讲都是不合理的设计,因为这会给我们带来像上述的出乎预料的结果,而且会产生额外的“垃圾”,这在我们定义任何一个值类型的时候都是应当注意的。就这个例子来说,明显定义Ticket为一个class是较好的设计,因为这样避免了产生"失控的对象"以及对它的操作。
总之,"一个值类型成员不应该修改任何实例字段" --《CLR via C#》。
顺便再多说一句关于接口的,一般来说不要尝试把未装箱的值类型转化为接口类型,因为那样做实际上是让CLR在背后为你“悄悄地”创建一个已装箱的值类型,而你却无法控制。
就写到这吧,我一直希望用最简单的话把问题说清楚,同时欢迎大家批评指正 :-)