如果“错误 CS1628：无法在匿名方法、lambda 或查询表达式中使用 in ref 或 out 参数”，如何在线程中使用 ref 参数？

Posted 2023-04-12

【中文标题】如果“错误 CS1628：无法在匿名方法、lambda 或查询表达式中使用 in ref 或 out 参数”，如何在线程中使用 ref 参数？

【英文标题】：How to use a ref parameter in a thread if "Error CS1628: Cannot use in ref or out parameter inside an anonymous method, lambda or query expression"?

【发布时间】：2021-10-28 10:27:50

【问题描述】：

我正在尝试编写一个补间类，为此我有一个静态的Tweener.TweenTo 方法。在其中，我们启动一个线程以不阻碍外部操作。该方法如下所示：

public static void TweenTo<T>(ref ITweenable<T> obj, T target, double ms)

    new System.Threading.Thread(() => 
        System.Threading.Thread.Sleep(5000)
        obj.DoStuff(5,5) //throws exception because obj is a ref parameter
    ).Start()

我知道在 lambda 中使用 ref 参数意味着它可能是一个悬空引用，但我需要能够使用它以防用户尝试将值类型或结构传递给方法。我尝试过使用参数化线程启动，但这会将事情强制到一个我不能使用的对象（拆箱等）。我也尝试过使用包含指向它的指针的包装类，但这会在以后遇到复杂情况。

我想要一种在线程中使用此 ref 参数的方法，并理想地在其中保留其生命周期。

任何帮助表示赞赏：D

编辑：Olivier 的答案接近我的需要，但 MyClass 在某些情况下会是一个结构，并且它会尽可能地复制。这意味着它将丢失引用并从错误的实例中给出值。

编辑 2：示例结构

public struct MyStruct : ITweenable<T> 
    int x;
    int y;
    public MyStruct(int X) 
        this.x=X;
    
    public void DoStuff(int newX, int newY) 
         this.x=newX;
         this.y=newY;
    


public interface ITweenable<T> 
    void DoStuff(int newX, int newY);

编辑 3：我还没有测试过这个，所以当我有的时候我会给出它作为答案 - 现在已经测试过，不起作用：

public static void TweenTo<T>(ITweenable<T> obj, T target, double ms)

Func<ITweenable<T>> getTween = ()=>return obj;
    new System.Threading.Thread(() => 
        System.Threading.Thread.Sleep(5000)
        getTween().DoStuff(5,5);
    ).Start()

【问题讨论】：

这里为什么需要使用ref？而且您可能应该使用任务库而不是线程。

我宁愿使用Parameterized ThreadStart 并将其显式转换回来。你不会有装箱\拆箱，只有转换，因为我猜ITweenable<T> obj 是一个引用类型（装箱\拆箱只发生在值类型上）。此外，在大多数情况下，使用 Async\Await over Threads 的任务在资源效率和代码可读性方面更可取。

Ref 是必需的以保留结构引用（请参阅上面的编辑）

“因为 obj 是 ref 参数而引发异常”是什么意思？什么例外？ minimal reproducible example 可以更轻松地为您提供帮助，同时满足精确 要求。

（顺便说一句，我期望 ITweenable<T> 是一个接口，因此不是一个值类型。即使实现是一个值类型，使用接口会导致装箱，参数的编译时类型需要为ITweenable<T>。）

【参考方案1】：

我建议传递Action<ITweenable<T>> 以启用分配。像这样：

public static void TweenTo<T>(ITweenable<T> obj, Action<ITweenable<T>> update, T target, double ms)

    new System.Threading.Thread(() =>
    
        obj.DoStuff();
        update(new Tweenable<T>());
    ).Start()

【参考方案2】：

使用中间本地变量

不考虑设计和使用ref参数的原因，也不考虑任何线程并发和互锁管理，只使用中间本地var：

public static void TweenTo<T>(ref ITweenable<T> obj, T target, double ms)

  var instance = obj;
  new System.Threading.Thread(instance.DoStuff).Start();

测试

public interface ITweenable<T>

  void DoStuff();


public class MyClass : ITweenable<int>

  public void DoStuff()
  
    Console.WriteLine("It works!");
    Console.WriteLine("Press any key to exit the side thread.");
    Console.ReadKey();
  


static private void Test()

  var instance = (ITweenable<int>)new MyClass();
  TweenTo(ref instance, 10, 20);
  Console.WriteLine("Main thread ended.");

输出

Main thread ended.
It works!
Press any key to exit the side thread.

问题中添加的结构和代码备注

对于提供的代码和案例，它的工作原理相同：

public interface ITweenable<T>

  T X  get; 
  T Y  get; 
  void DoStuff(T newX, T newY);


public struct MyStruct : ITweenable<int>

  public int X  get; private set; 
  public int Y  get; private set; 
  public void DoStuff(int newX, int newY)
  
    Thread.Sleep(2000);
    X = newX;
    Y = newY;
    Console.WriteLine("It works!");
  


public static void TweenTo<T>(ref ITweenable<T> obj, T target, double ms)

  var instance = obj;
  new System.Threading.Thread(() => instance.DoStuff((T)(object)10, (T)(object)10)).Start();
  Console.WriteLine("Exiting TweenTo.");

测试

static private void Test()

  var instance = (ITweenable<int>)new MyStruct();
  Console.WriteLine("X is " + instance.X);
  TweenTo(ref instance, 10, 20);
  Console.WriteLine("Main thread ended.");
  Console.WriteLine("Wait for the 'It Works' and press any key to continue main thread.");
  Console.ReadKey();
  Console.WriteLine("X is now " + instance.X);
  Console.ReadKey();

输出

X is 0
Exiting TweenTo.
Main thread ended.
Wait for the 'It Works' and press any key to continue main thread.
It works!
X is now 10

【讨论】：

这与我需要的非常接近，但 MyClass 在某些情况下会是一个结构，并且它会尽可能地复制。这意味着它将丢失引用并从错误的实例中给出值。

这完全违背了ref 的目的，并不是说OP 无论如何都在使用它。

@JohnWilliams 为什么需要ref？您没有分配给obj。

如果 obj 是一个结构，那么当传递给方法时，它将成为传递的一个单独的实例。这意味着无法进行修改。

不幸的是，我最初写的问题很糟糕。我需要将几个参数传递给 ITweenable。道歉

【参考方案3】：

引用值不能跨线程或在任何延迟执行中使用，因为 .NET 无法强制执行其内存管理。

ref 中的结构位于调用函数的堆栈中，并且只能在该函数调用的范围内使用。

结构是其他类中的字段，引用是指向对象内存中间某处的指针。垃圾收集器无法跟踪这些指针，并且它们的寿命不得超过创建此引用的函数调用。此函数调用在其堆栈中具有指向对象的原始指针，垃圾收集器可以通过该指针跟踪该对象。

因此，简而言之，需要可补间的对象不能是结构。唯一的解决方案是使包含此结构的类可补间。或者，如果 tweenables 包含在数组中，请实现这样的帮助器：

public class TweenableArray<T> : ITweenable<T>

    private readonly ITweenable<T>[] _data;

    public TweenableArray(ITweenable<T>[] data)
    
        _data = data
    

    void DoStuff(int newX, int newY)
    
        for (var i = 0; i < _data.Length; i++)
            _data[i].DoStuff(newX, newY)
    

前提是newX和newY可以用于整个数组。