Question

我完全理解System.Array是不可变的。

鉴于此，为什么它具有Add（）方法？

它不会出现在Get-Member的输出中。

$a = @('now', 'then')
$a.Add('whatever')

是的，我知道这会失败，而且我知道为什么会失败。我不是在请求使用[System.Collections.ArrayList]或[System.Collections.Generic.List[object]]的建议。

Answer 1

[System.Array]实现[System.Collections.IList]，而后者具有.Add()方法。

Array实现IList（这也是一个涵盖 resizable 集合的接口）可能令人惊讶-听起来好像{ {3}} ^[1]

在C＃中，很难偶然发现，因为您需要显式转换为IList或使用IList类型的变量才能访问.Add()方法。

相比之下，从版本3开始， PowerShell甚至将类型的 explicit 接口实现作为给定类型实例的直接成员。（显式接口实现是在实现中显式引用接口的接口，例如historical reasons for it而不是.Add()；显式接口实现不是实现类型的公共接口的直接部分，因此C＃需要强制转换/接口类型的变量以访问它们。

作为此设计的副产品，在{em> PowerShell 中的 .Add()方法可以在System.Array实例上直接调用，这使得更容易发现问题，因为您可能没有意识到自己正在调用 interface 方法。对于数组，IList.Add()实现（正确地）抛出一个异常，指出该Collection was of a fixed size；后者是IList.Add()类型的例外，这是实现接口的类型应如何报告不支持接口的 parts 的方式。

什么是有帮助的，NotSupportedException甚至只是引用方法而无需调用-只需省略()-即可检查方法以确定是否为类型或接口实现的本机：

PS> (1, 2).Add  # Inspect the definition of a sample array's .Add() method

OverloadDefinitions
-------------------
int IList.Add(System.Object value)

如您所见，输出显示.Add()方法属于Ilist接口。

^[1] 可选阅读：关于可变性的.NET中与集合相关的接口

^{免责声明：这不是我的专业领域。如果我的解释不正确/可以改善，请告诉我们。}

与集合相关的接口的层次结构的根是Get-Member cmdlet（从v1开始是非通用的）和ICollection（从v2开始是通用的）。

（他们依次实现ICollection<T> / IEnumerable，其唯一成员是.GetEnumerator()方法。）

值得称赞的是，虽然非通用ICollection接口没有对集合的可变性做任何假设，但不幸的是，它的通用对应项（ICollection<T>）却做到了-它包括用于 modify 的方法（文档甚至将接口的用途声明为“ 操作通用集合”（添加了重点））。在非通用v1世界中，发生了同样的事情，只是在其下一个级别：：非通用IEnumerable<T>包括集合修改方法。

通过在这些界面中包含变异方法，甚至可以是只读/固定大小 列表/集合（其元素的数量和顺序无法更改，但其元素的数量和顺序无法更改元素值可能）和完全不可变列表/集合（那些另外不允许更改其元素的值的对象）来实现变异方法，同时使用IList异常表示不支持它们。

从v1.1开始存在只读集合实现（例如NotSupportedException），但就接口而言，直到.NET v4.5中引入了ReadOnlyCollectionBase和IReadOnlyCollection<T>（后者以及IImmutableList<T>中的所有类型，只能作为可下载的NuGet包提供）。

但是，由于从（实现）其他接口派生的接口永远不能排除成员，因此IReadOnlyCollection<T>和IImmutableCollection<T>都不能从ICollection<T>派生，因此必须直接从可枚举的共享根IEnumerable<T>中派生。同样，实现IReadOnlyCollection<T>的更专业的接口（例如System.Collections.Immutable namespace）也不能实现IList<T>和ICollection<T>。

从根本上说，从一开始就可以提供以下解决方案，该解决方案颠倒当前逻辑：

使主要的采集接口与突变无关，这意味着：
- 他们都不应该提供突变方法，
- 他们也不应就不变性做出任何保证。
创建子接口：
- 根据可变性的具体级别添加成员。
- 根据需要确保不变性。

使用ICollection和IList的示例，我们将获得以下接口层次结构：

IEnumerable<T> # has only a .GetEnumerator() method
  ICollection<T>  # adds a .Count property (only)
   IResizableCollection<T> # adds .Add/Clear/Remove() methods
   IList<T> # adds read-only indexed access
    IListMutableElements<T> # adds writeable indexed access
    IResizableList<T> # must also implement IResizableCollection<T>
      IResizableListMutableElements<T> # adds writeable indexed access
    IImmutableList<T> # guarantees immutability

^{注意：上面的注释中只提到了显着的方法/属性。}

请注意，这些新的ICollection<T>和IList<T>接口将提供 no 突变方法（没有.Add()方法，...，没有可分配的索引）。 / p>

IImmutableList<T>与IList<T>的不同之处在于，保证完全不可变（并且，目前提供仅复制副本的方法）。

System.Array然后可以安全且完全地实现IList<T>，而界面的使用者不必担心NotSupportedExceptions。

Answer 2

要向@ mklement0的答案“添加”：[System.Array]实现[System.Collections.IList]，它指定了一种Add()方法。

但是要回答为什么Add()不起作用？好吧，我们没有查看其他属性，即IsFixedSize：

PS > $a = @('now', 'then')
PS > $a.IsFixedSize
True

因此，[System.Array]只是一个固定大小的[System.Collections.IList]。当我们回顾Add()方法时，它显式定义了如果列表是只读或固定大小，则抛出NotSupportedException。

我相信本质不是，“让我们拥有一个无缘无故地抛出错误消息的功能” ，或者对其进行扩展，除了实现接口外，没有其他原因，但这实际上是在警告您您在合法地做一些本不应该做的事情。

这是典型的接口思想，您可以使用IAnimal方法来创建GetLeg()类型。该方法将在所有动物中使用90％，这是将其实现到基本接口中的一个很好的理由，但是当您将它用于Snake对象时会引发错误，因为您没有先检查{首先使用{1}}属性。

.HasFeet方法对于列表接口来说是一个非常好的方法，因为它是非只读和非固定长度列表的基本方法。我们很愚蠢，在调用无法正常工作的Add()方法之前不检查列表是否不是IsFixedSize。也就是说，这属于Add()检查类别，然后再尝试使用它们。

为什么System.Array对象具有Add（）方法？

2 个答案: