为啥 ref 结构不能用作类型参数？

Posted 2023-02-25

【中文标题】为啥 ref 结构不能用作类型参数？

【英文标题】：Why ref structs cannot be used as type arguments?为什么 ref 结构不能用作类型参数？

【发布时间】：2018-11-25 00:53:16

【问题描述】：

C# 7.2 introducedref structs。但是，给定一个像这样的ref struct：

public ref struct Foo 
  public int Bar;

我不能将它用作类型参数：

int i = 0;
var x = Unsafe.As<int, Foo>(ref i); // <- Error CS0306 The type 'Foo' may not be used as a type argument.

我知道 ref 结构只能存在于堆栈上，而不能存在于堆上。但是，如果保证使用此类 ref 结构的泛型方法永远不会将它们放在堆上，就像上面使用 System.Runtime.CompilerServices.Unsafe 包的示例一样，该怎么办？为什么我不能在这些情况下将它们用作类型参数？

【问题讨论】：

泛型方法在另一个程序集中。它可能会做很多你不能用 ref structs 做的事情。在整个程序分析之外，编译器无法验证您所说的方法是否得到保证。我猜这样的分析被认为是禁止的，因为它不能安全地完成，所以它是不允许的。

【参考方案1】：

ref struct 做出的主要保证是它永远不会逃到堆中。

在泛型方法中，编译器不会验证无堆保证（因为几乎所有类型都可以存在于堆上）。防止泛型方法泄漏ref structs 的最直接方法是简单地禁止使用ref struct 作为类型参数，这就是C# 所做的。

从 C# 7.2 开始，您可以在声明中使用 ref 修饰符 属于结构类型。 ref struct 类型的实例分配在 堆栈并且无法逃逸到托管堆。为确保， 编译器限制 ref struct 类型的使用如下：

ref struct 不能是数组的元素类型。 引用结构不能是类字段的声明类型或非引用结构。 ref struct 不能实现接口。 不能将 ref 结构装箱为 System.ValueType 或 System.Object。 引用结构不能是类型参数。 lambda 表达式或本地函数无法捕获 ref struct 变量。 不能在异步方法中使用 ref struct 变量。但是，您可以在同步方法中使用 ref struct 变量，例如， 在那些返回 Task 或 Task 的地方。 不能在迭代器中使用 ref struct 变量。

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