在 C# 中，如何在运行时创建值类型变量？

Question

我正在尝试实现如下方法：

(Func<T> getFn, Action<T> setFn) MakePair<T>(T initialVal) {
}

它将返回两个运行时生成的 lambda，它们使用 Expression 树获取和设置动态创建的变量以创建代码。

我目前的解决方案是用一个元素动态创建一个类型的数组，并引用它：

(Func<T> getFn, Action<T> setFn) MakePair<T>(T initialVal) {
    var dynvar = Array.CreateInstance(typeof(T), 1);
    Expression<Func<Array>> f = () => dynvar;
    var dynref = Expression.Convert(f.Body, typeof(T).MakeArrayType());
    var e0 = Expression.Constant(0);
    var getBody = Expression.ArrayIndex(dynref, e0);
    var setParam = Expression.Parameter(typeof(T));
    var setBody = Expression.Assign(Expression.ArrayAccess(dynref, e0), setParam);
    
    var getFn = Expression.Lambda<Func<T>>(getBody).Compile();
    var setFn = Expression.Lambda<Action<T>>(setBody, setParam).Compile();

    return (getFn, setFn);
}

有没有比使用数组更好的方法来创建在运行时可以读取/写入的值类型变量？

除了使用 lambda 创建（字段？）引用以在 ArrayIndex/ArrayAccess 方法调用中使用之外，还有更好的方法来引用运行时创建的数组吗？

过多的背景信息 对于那些想知道的人来说，最终这是为了尝试为 Perl 哈希创建类似 Perl 左值的自动验证。

假设您有一个带有重复元素的List<T>，并且想要创建一个Dictionary<T,int>，它允许您查找列表中每个唯一T 的计数。可以用几行代码来统计（本例T就是int）：

var countDict = new Dictionary<int, int>();
foreach (var n in testarray) {
    countDict.TryGetValue(n, out int c);
    countDict[n] = c + 1;
}

但我想用 LINQ 来做这件事，我想避免双重索引 countDict（有趣的是，ConcurrentDictionary 有 AddOrUpdate 用于此目的）所以我使用聚合：

var countDict = testarray.Aggregate(new Dictionary<int,int>(), (d, n) => { ++d[n]; return d; });

但这有几个问题。首先，Dictionary 不会为缺失值创建值，因此您需要一种新的 Dictionary 类型，它使用例如自动创建缺失值种子 lambda：

var countDict = testarray.Aggregate(new SeedDictionary<int, Ref<int>>(() => Ref.Of(() => 0)), (d, n) => { var r = d[n]; ++r.Value; return d; });

但是你仍然有左值问题，所以你用Ref 类替换了普通的int 计数器。不幸的是，C# 无法创建 C++ 第一类 Ref 类，但使用基于从 getter lambda 自动创建 setter lambda（使用表达式树）的类就足够接近了。 （不幸的是，C# 仍然不接受 ++d[n].Value;，即使它应该是有效的，所以你必须创建一个临时的。）

但是现在您遇到了创建多个运行时整数变量来保存计数的问题。我扩展了 Ref<> 类以获取一个返回常量 (ConstantExpression) 的 lambda，并创建一个运行时变量并构建一个以常量为初始值的 getter 和 setter。

Answer 1

我同意一些问题评论者的观点，即表达式树似乎没有必要，所以这里是一个没有它们的 API 的简单实现：

struct Box<T> {
    public T Value;
}

(Func<T> getFn, Action<T> setFn) MakePair<T>(T initialVal) {
    var box = new Box<T> { Value = initialVal };
    return (() => box.Value, v => box.Value = v);
}

作为对上述问题的回答（如何在没有 lambda 的情况下定义dynref），那么，对dynvar 和dynref 的以下修改是否有问题？

var dynvar = new T[] { initialVal };
var dynref = Expression.Constant(dynvar);