Question

在http://source.roslyn.io/#System.Collections.Immutable/System/Collections/Immutable/ImmutableArray.cs上查看ImmutableArray的源代码

public static ImmutableArray<T> Create<T>(params T[] items)
{
    if (items == null)
    {
        return Create<T>();
    }

    // We can't trust that the array passed in will never be mutated by the caller.
    // The caller may have passed in an array explicitly (not relying on compiler params keyword)
    // and could then change the array after the call, thereby violating the immutable
    // guarantee provided by this struct. So we always copy the array to ensure it won't ever change.
    return CreateDefensiveCopy(items);
}

现在我有一个我知道不会更改的数组，我想创建一个ImmutableArray以允许客户端安全地访问我的数组。

有什么办法（可能是一个肮脏的hack）来创建一个ImmutableArray，它只会使用我原来的数组，而不是复制过来？

编辑

恰好看到了此功能的要求。它还提供了最快的黑客使用方法：https://github.com/dotnet/corefx/issues/28064

Answer 1

如果知道数组的确切长度，则可以使用ImmutableArray.CreateBuilder<>加上.MoveToImmutable()来从ImmutableArray<>的内部创建一个Builder，而无需复制它：

var builder = ImmutableArray.CreateBuilder<int>(4);
builder.Add(1);
builder.Add(2);
builder.Add(3);
builder.Add(4);
ImmutableArray<int> array = builder.MoveToImmutable();

如果.MoveToImmutable()，则方法builder.Capacity != builder.Count将引发异常

请注意，构建器的其他方法（如.ToImmutable()）将创建数组的副本。

Answer 2

还有另外两种骇人听闻的方法，都在这里建议：https://stackoverflow.com/a/3799030/4418060（一种回答，一种评论）。

将一种结构类型编组为另一种。
不安全地将彼此投射。

第一个涉及创建一个新的结构类型，以反映ImmutableArray的布局（它是单个T[]字段），并按照CLR（运行时）的方式更改该结构的类型。结构看起来像这样：

public struct HackImmutableArray<T>
{
    public T[] Array;
}

编组：

static ImmutableArray<T> HackyMakeImmutable<T>(T[] array)
{
    var arrayObject = (object)new HackImmutableArray<T> { Array = array };
    var handle = GCHandle.Alloc(arrayObject, GCHandleType.Pinned);
    var immutable = (ImmutableArray<T>)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(T));
    handle.Free();
    return immutable;
}

不安全的投射（好帮手written here，在this blog post中找到）。投射使用System.Runtime.CompilerServices.Unsafe NuGet

中可用的Unsafe静态类

using System.Runtime.CompilerServices;

static ImmutableArray<T> HackyMakeImmutable<T>(T[] array)
{
    return Unsafe.As<T[], ImmutableArray<T>>(ref array);
}

第二个选项“不安全”，但是非常安全，因为我们可以肯定地假设ImmutableArray的结构布局是不变的，这是一个定义性功能，而且它可能比任何其他解决方案都快得多。

Answer 3

这可能是个坏主意，他们可以对您使用相同的技巧，但您可以通过反思来作弊：

public static ImmutableArray<T> GetImmutableArray<T>(T[] arr)
{
    var immutableArray = ImmutableArray.Create(new T[0]);
    var boxed = ((object) immutableArray);
    var t = boxed.GetType();
    var fi = t.GetField("array", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
    fi.SetValue(boxed, arr);
    return (ImmutableArray<T>)boxed;
}

并这样称呼它：

var arr = new int[] { 1, 2, 3 };
Console.WriteLine("Arr: " + string.Join(",", arr)); //Arr: 1,2,3
var imm = GetImmutableArray(arr);
Console.WriteLine("ImmutableArray: " + string.Join(",", imm)); //ImmutableArray: 1,2,3
arr[0] = 234;
imm[0] = 235; //Compile Error
Console.WriteLine("ImmutableArray: " + string.Join(",", imm)); //ImmutableArray: 234,2,3

必须将反射成本与Array.Copy成本权衡。

Answer 4

您需要ImmutableArray<T>还是足够IReadOnlyList<T>？如果是后者，则始终可以实现一个非常轻量的数组包装程序来满足您的需求：

public class ImmutableArrayWrapper<T>: IReadOnlyList<T>
{
     public static ImmutableArrayWrapper<T> Wrap(T[] array)
         => new ImmutableArrayWrapper(array);

    private readonly T[] innerArray;

    private ImmutableArrayWrapper(T[] arr) {
         if (arr == null)
             throw new ArgumentNullException();

         innerArray = arr; }

    public int Count => innerArray.Count();
    public T this[int index] => innerArray[index];

    //IEnumerable<T>...
}

现在您可以将包装程序安全地传递给客户了。

Answer 5

在https://github.com/dotnet/corefx/issues/28064，他们建议最快的方法是使用System.Runtime.CompilerServices.Unsafe：

<script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/2.1.1/jquery.min.js"></script>
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    <textarea class="form-control" rows="10" placeholder='comment...'></textarea>
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  </div>

创建一个不复制C＃的ImmutableArray

5 个答案: