抓的是周树人,与我鲁迅有什么关系?

单独拎出这个题目,是因为昨天看到一线码农大佬公众号的分享Dictionary.Clear 和 new Dictionary() 有什么不同?

无心插画

    void Example1()
    {
      var newDict = new Dictionary<string, string>();
      newDict.Add("key1", "value1");
      newDict.Add("key2", "value2");
      foreach (var item in newDict)
      {
        newDict = new Dictionary<string, string>();
        Console.WriteLine($"new : {item}");
      }
    }

    void  Example2() 
    {
        var newDict= new Dictionary<string, string>();
        newDict.Add("key1", "value1");
        newDict.Add("key2", "value2");
        foreach (var item in newDict)
        {
            newDict.Clear();       // 这里修改了原引用的数据,为啥不报错?
            Console.WriteLine($"clear : {item}");
        }
    }

这个栗子输出的是:

new : [key1, value1]
new : [key2, value2]
clear : [key1, value1]

这个输出是不是也很奇怪:

(1) 重新new赋值难道不是修改了原字典对象newDict吗? foreach字典为什么不报InvalidOperation异常?

(2) 都肉眼可见的Clear字典了,foreach字典为什么还不报InvalidOperation异常?

Example1: 抓的是周树人,与我鲁迅何干?

这个问题是我大意了,没有闪。

这个问题与foreach倒是没有深入的关系,其实就是多引用指向同一片内存的问题。

稍微聊一下流程吧。

(1) 对字典做foreach, 内部会利用原对象newDict产生一个Enumerator迭代器。 IDictionaryEnumerator IDictionary.GetEnumerator() => new Enumerator(this, Enumerator.DictEntry);

https://github.com/dotnet/runtime/blob/45acd380b37c9ee883070a70a2ef2cb7eca77683/src/libraries/System.Private.CoreLib/src/System/Collections/Generic/Dictionary.cs#L1331

有关foreach本质,强烈推荐看这个:2021年了,IEnumeratorIEnumerable还傻傻分不清楚?

(2) 关键是迭代器使用的新的readonly Dictionary<TKey, TValue> _dictionary;字段指向了原newDict指向的对象。

https://github.com/dotnet/runtime/blob/45acd380b37c9ee883070a70a2ef2cb7eca77683/src/libraries/System.Private.CoreLib/src/System/Collections/Generic/Dictionary.cs#L1367

(3) 于是在外部尝试重置newDict,与_dictionary无关,故会出现上面看似诡异的效果。

抓的是周树人,与我鲁迅何干


Example2:.Net Core3.0+ breakChange

Example2肉眼可见地 在foreach内变更了原迭代对象,竟然不报InvalidOperationException

这个问题说来话长,是真的说来话长。

循着源码查看[迭代器报InvalidOperationException异常的时机、查看字典Clear方法]:

    // https://github.com/dotnet/runtime/blob/64243bbf5e9ee53c0c4c5678f2cd8c7f1c9b4f6f/src/libraries/System.Private.CoreLib/src/System/Collections/Generic/Dictionary.cs#L1385
    if (_version != _dictionary._version)
    {
         ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException_InvalidOperation_EnumFailedVersion();
    }
      
    // https://github.com/dotnet/runtime/blob/cf258a14b70ad9069470a108f13765e0e5988f51/src/libraries/System.Private.CoreLib/src/System/Collections/Generic/Dictionary.cs#L223C5-L238C10
    public void Clear()
    {
        int count = _count;
        if (count > 0)
        {
            Debug.Assert(_buckets != null, "_buckets should be non-null");
            Debug.Assert(_entries != null, "_entries should be non-null");

            Array.Clear(_buckets, 0, _buckets.Length);

            _count = 0;
            _freeList = -1;
            _freeCount = 0;
            Array.Clear(_entries, 0, count);
         }
    }

静态分析源码,貌似Dictionary认定字典正在变更的关键是verison字段发生变化Clear()字典清空了原键值对、count、空闲空间等字段,确实没引起version字段变化。

看微软官方Dictionary信源

属性 Count 设置为 0,并且也会释放对集合元素中其他对象的引用。 容量保持不变。

此方法是 O (n) 操作,其中 n 是字典的容量。

仅限 .NET Core 3.0+ :可以安全地调用此可变方法,而不会使实例上的 Dictionary<TKey,TValue> 活动枚举器失效。 这并不表示线程安全。


画外音: 食之无用弃之可惜

ok, That'all, 这是看一线大佬昨日分享DictionaryClear和newDictionary有什么不同的一点补充,[把原文给出的字典Example改成List Example]那又是一个有意思的话题,暂时不表,读者自行尝试。

最后总结技能点, 食之无用弃之可惜。
一个是多引用指向同一区域、另一个是程序逻辑的breakChange。

预告:今日既然聊到了C#字典,字典也是必考八股文,我会抽时间温习C# Dictionary的实现并给出自己的理解。

posted @ 2023-08-19 15:19  博客猿马甲哥  阅读(1146)  评论(2编辑  收藏  举报