将结构作为 ByValue 传递给过程，但过程会更改原始结构值

Question

我想问一些关于 VB.NET 代码的问题。我深受这个问题的困扰。如果您知道我的问题的解决方案，请回答我或给我一些 cmets。

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'Declare a structure "Gene"
    Public Structure Gene
    Dim Seq() As Integer
    End Structure

'Here is a procedure, it changes original value.
        Public Sub Mutation(ByVal OriginalGene As Gene, ByRef TargetGene As Gene)
        Dim P1 As Integer
        Dim P2 As Integer
        Dim Temp As Integer

        P1 = Int((N_Jobs - 1 + 1) * Rnd(RndNum) + 0)
        P2 = Int((N_Jobs - 1 + 1) * Rnd(RndNum + 1) + 0)

        TargetGene.Seq = OriginalGene.Seq

        Temp = TargetGene.Seq(P1)
        TargetGene.Seq(P1) = TargetGene.Seq(P2)
        TargetGene.Seq(P2) = Temp
        End Sub

Answer 1

实际上并没有改变结构。所有结构包含一个指向数组的指针。即使您可以拥有无​​限数量的结构副本，对数组的引用也始终相同。

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不可变基因类示例：

Public Class Gene
    Private _sequence() As Integer
    Public Sub New(sequence() As Integer)
        _sequence = sequence
    End Sub
    Public Function GetSequence() As Integer()
        Return _sequence.Select(Function (x) x).ToArray()
    End Function
    Public Function Mutate() As Gene
        Dim sequence() As Integer = Me.GetSequence()

        Dim P1 As Integer
        Dim P2 As Integer
        Dim Temp As Integer

        P1 = Int((N_Jobs - 1 + 1) * Rnd(RndNum) + 0)
        P2 = Int((N_Jobs - 1 + 1) * Rnd(RndNum + 1) + 0)

        TargetGene.Seq = OriginalGene.Seq

        Temp = sequence(P1)
        sequence(P1) = sequence(P2)
        sequence(P2) = Temp

        Return New Gene(sequence)
    End Function
End Class

Answer 2

您需要实现结构的副本，尝试类似：

    Structure Gene
    Dim Seq() As Integer
    Public Function Clone() As Gene
        Dim mySt As Gene
        Array.Copy(Me.Seq, mySt.Seq, Me.Seq.Length)
        Return mySt
    End Function
End Structure

然后代替：

TargetGene.Seq = OriginalGene.Seq

使用

TargetGene.Seq = OriginalGene.Clone()

Answer 3

如果序列的长度是固定的，您可以使用fixed 数组声明来保存它，但固定数组需要“不安全”代码，这在某些情况下可能会出现问题。

否则，结构真的没有很好的方法来封装具有值语义的非固定集合。如果希望结构传达用可变值语义封装集合的错觉，则必须让结构持有对数组或其他数据类型的私有引用，一旦引用存储到结构字段中，该引用就永远不会改变。如果要求结构更改包含的数据，它必须创建一个封装更改数据的新对象。请注意，任何将要进行的更改都必须在存储参考之前进行。

让结构提供可变值语义的另一个困难是，结构上的实例方法无法指示它们是否可以安全地用于只读结构实例。实际上，不能在只读结构实例上使用结构方法或属性，但如果 C# 看到，例如

 someObject.propertyOfStructType.doSomething();

它会默默地重写代码

 var temp = someObject.propertyOfStructType;
 temp.doSomething();

有时这种替换是安全的。有时不是。虽然编译器应该很容易检查一个方法是否被标记为“不用于只读结构”属性并拒绝使用这些方法进行上述替换，但没有记录用于此目的的属性。因此，如果有人想提供一种安全的方法，例如将数组中的一系列值复制到值数组类型中，必须编写并调用该方法，如下所示：

public static int LoadFromEnumerable(ref ValueArray<T> it, int startIndex, IEnumerable<T> source);

int numElementsAdded = ValueArray<int>.LoadFromEnumerable(ref myValueArray, 4, myIntegers);

与看起来更干净的相反

public int LoadFromEnumerable(int startIndex, IEnumerable<T> source);

myValueArray.LoadFromEnumerable(4, myIntegers);