使用 FieldInfo.SetValue 与 LINQ 表达式在结构中设置字段

Question

我想使用 LINQ 表达式设置私有字段。我有这个代码：

//parameter "target", the object on which to set the field `field`
ParameterExpression targetExp = Expression.Parameter(typeof(object), "target");

//parameter "value" the value to be set in the `field` on "target"
ParameterExpression valueExp = Expression.Parameter(typeof(object), "value");

//cast the target from object to its correct type
Expression castTartgetExp = Expression.Convert(targetExp, type);

//cast the value to its correct type
Expression castValueExp = Expression.Convert(valueExp, field.FieldType);

//the field `field` on "target"
MemberExpression fieldExp = Expression.Field(castTartgetExp, field);

//assign the "value" to the `field` 
BinaryExpression assignExp = Expression.Assign(fieldExp, castValueExp);

//compile the whole thing
var setter = Expression.Lambda<Action<object, object>> (assignExp, targetExp, valueExp).Compile();

这编译了一个接受两个对象的委托：目标和值：

setter(someObject, someValue);

type变量指定目标的Type，field变量是FieldInfo指定要设置的字段。

这对引用类型很有用，但是如果目标是一个结构，那么这个东西会将目标作为副本传递给 setter 委托并在副本上设置值，而不是像在原始目标上设置值我想。 （至少我认为是这样的。）

另一方面，

field.SetValue(someObject, someValue);

工作得很好，即使是结构。

为了使用编译的表达式设置目标的字段，我能做些什么吗？

Answer 1

对于值类型，使用Expression.Unbox 而不是Expression.Convert。

//cast the target from object to its correct type
Expression castTartgetExp = type.IsValueType
    ? Expression.Unbox(targetExp, type)
    : Expression.Convert(targetExp, type);

这是一个演示：.NET Fiddle

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问：setter 方法没有ref 参数。它如何更新原始结构？

答：虽然确实没有ref关键字，值类型通常是按值传递并因此被复制，但这里target参数的类型是object。如果参数是一个装箱的结构，那么对盒子的 reference 会（按值）传递给方法。

现在，不可能使用纯 C# 来改变装箱结构，因为 C# 拆箱转换总是会生成装箱值的副本。但它是可能使用 IL 或反射：

public struct S { public int I; }

public void M(object o, int i)
{
    // ((S)o).I = i; // DOESN'T COMPILE
    typeof(S).GetField("I").SetValue(o, i);
}

public void N()
{
    S s = new S();
    object o = s; // create a boxed copy of s

    M(o, 1); // mutate o (but not s)
    Console.WriteLine(((S)o).I); // "1"
    Console.WriteLine(s.I);      // "0"

    M(s, 2); // mutate a TEMPORARY boxed copy of s (BEWARE!)
    Console.WriteLine(s.I);      // "0"
}

问：如果 LINQ 表达式使用 Expression.Convert，为什么 setter 不起作用？

答： Expression.Convert 编译为unbox.any IL 指令，该指令返回target 引用的结构的副本。然后 setter 更新这个副本（随后被丢弃）。

问：为什么 Expression.Unbox 可以解决问题？

答： Expression.Unbox（当用作 Expression.Assign 的目标时）编译为unbox IL 指令，该指令返回一个指向所引用结构的 指针通过target。然后 setter 使用指针直接修改该结构。