存储对结构数组的 C# 引用并检索它 - 可以不复制吗？

Question

更新：下一个版本的 C# 有一个正在考虑中的功能，可以直接回答这个问题。 c.f。下面的答案。

要求：

应用程序数据存储在结构数组中。应用程序中的每种数据类型都有一个 AoS（例如，一个用于 MyStruct1，另一个用于 MyStruct2，等等）
结构是在运行时创建的；我们在应用程序中编写的代码越多，就会越多。
我需要一个 class 来保存对所有 AoS 的引用，并允许我在这些 AoS 中设置和获取单个结构
AoS 往往很大（每个数组有 1,000 个结构）；复制那些 AoS 将彻底失败——永远不应该复制它们！（他们永远不需要！）

我有可以编译和运行的代码，并且可以正常工作...但是 C# 是否会在我每次访问它们时默默地复制 AoS？（完整来源见下文）

public Dictionary<System.Type, System.Array> structArraysByType;

public void registerStruct<T>()
{
    System.Type newType = typeof(T);
    if( ! structArraysByType.ContainsKey(newType ) )
    {
        structArraysByType.Add(newType, new T[1000] ); // allowing up to 1k
    }   
}

public T get<T>( int index )
{
    return ((T[])structArraysByType[typeof(T)])[index];
}

public void set<T>( int index, T newValue )
{
    ((T[])structArraysByType[typeof(T)])[index] = newValue;
}

备注：

我需要确保 C# 将其视为值类型数组，而不是对象数组 ("don't you DARE go making an array of boxed objects around my structs!")。据我了解：通用 T[] 确保（如预期的那样）
除了 System.Array，我不知道如何表达类型 "this will be an array of structs, but I can't tell you which structs at compile time"。 System.Array 有效 -- 但也许还有其他选择？
为了索引生成的数组，我必须类型转换回 T[]。我害怕这种类型转换 MIGHT 会装箱结构数组；我知道如果它是 (T) 而不是 (T[])，它肯定会 box；希望它不会用 T[] ?
或者，我可以使用 System.Array 方法，它肯定会封装传入和传出结构。这是一个相当大的问题（尽管如果这是使 C# 与 Array-of-struct 一起工作的唯一方法，我可以解决它）

Answer 1

据我所知，你正在做的应该工作正常，但是是的，当你调用 Get 时，它会 return 一个结构 T 实例的副本，并且当您调用 Set 时，使用基于堆栈的实例执行替换。除非你的结构很大，否则这应该不是问题。

如果它们很大而你想要

读取数组中结构实例之一的（某些）属性，而不创建它的副本。
更新它的一些字段（你的结构不应该是不可变的，这通常是个坏主意，但这样做有充分的理由）

然后您可以将以下内容添加到您的 class:

public delegate void Accessor<T>(ref T item) where T : struct;
public delegate TResult Projector<T, TResult>(ref T item) where T : struct;

public void Access<T>(int index, Accessor<T> accessor)
{
    var array = (T[])structArraysByType[typeof(T)];
    accessor(ref array[index]);
}

public TResult Project<T, TResult>(int index, Projector<T, TResult> projector)
{
    var array = (T[])structArraysByType[typeof(T)];
    return projector(ref array[index]);
}

或者只是 return 对底层数组本身的引用，如果你不需要抽象它/隐藏你的 class 封装它们的事实：

public T[] GetArray<T>()
{
    return (T[])structArraysByType[typeof(T)];
}

然后您可以从中简单地访问元素：

var myThingsArray = MyStructArraysType.GetArray<MyThing>();
var someFieldValue = myThingsArray[10].SomeField;
myThingsArray[3].AnotherField = "Hello";

或者，如果没有特定原因将它们作为结构（即确保顺序缓存友好的快速访问），您可能只想使用 classes。

Answer 2

有一个更好的解决方案计划添加到下一版本的 C# 中，但 C# 中尚不存在 - .NET 的 "return ref" 功能已经存在，但 C# 编译器不支持。

这是跟踪该功能的问题：https://github.com/dotnet/roslyn/issues/118

这样，整个问题就变得微不足道了"return ref the result"。

（为将来添加的答案，当现有答案将变得过时（我希望），并且因为还有时间对该提议发表评论/添加/改进它！）

存储对结构数组的 C# 引用并检索它 - 可以不复制吗？

Storing a C# reference to an array of structs and retrieving it - possible without copying?

c#

arrays

struct