巧用 __makeref 为结构体的私有字段赋值

在一些特殊的应用中，我们需要对类或结构体对象实例的私有字段赋值，比如我们需要改变某个只读属性(Readonly Property)的值，本文将重点介绍如何来实现这样的功能。特别是对结构体私有字段赋值，我们需要用到一个未公开关键字 __makeref 才能够实现。

首先我们来看看类的情况

 

        class Student
        {
            private string _Name;

            public string Name
            {
                get
                {
                    return _Name;
                }
            }

            private int _Age;

            public int Age
            {
                get
                {
                    return _Age;
                }
            }

            public Student()
            {
                _Name = null;
                _Age = 0;
            }

            public Student(string name, int age)
            {
                _Name = name;
                _Age = age;
            }

            public override string ToString()
            {
                return string.Format("Name:{0} Age:{1}", Name, Age);
            }
        }

 

上面这个Student 类有两个只读属性 Name 和 Age， 这两个只读属性只能在类的构造函数中赋值，如果我们希望在程序中动态改变这两个只读属性，正常的途径无法实现，我们需要通过反射的方法来做。下面看代码：

 

            //创建一个 student 实例
            Student student = new Student();

            //获取 _Name 这个私有字段的信息,注意这里必须要用
            //BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance 才可以获取到
            FieldInfo fiName = typeof(Student).GetField("_Name",
                BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);

            //获取 _Age 这个私有字段的信息,注意这里必须要用
            FieldInfo fiAge = typeof(Student).GetField("_Age",
                BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);

            //为_Name 字段赋值
            fiName.SetValue(student, "ABC");

            //为 _Age 字段赋值
            fiAge.SetValue(student, 28);

            //打印
            Console.WriteLine(student);

上面代码通过反射的方式，动态修改了Name 和 Age 这两个只读属性的值

打印结果是：

Name:ABC Age:28

 

下面再看结构体的情况

        struct Student
        {
            private string _Name;

            public string Name
            {
                get
                {
                    return _Name;
                }
            }

            private int _Age;

            public int Age
            {
                get
                {
                    return _Age;
                }
            }

            public Student(string name, int age)
            {
                _Name = name;
                _Age = age;
            }

            public override string ToString()
            {
                return string.Format("Name:{0} Age:{1}", Name, Age);
            }
        }

将 class 改成 struct，删除默认构造函数。

然后我们再执行前面那段反射代码，打印结果是：

Name: Age:0

为什么值没有被改变呢？

在继续下面之前，请先思考1分钟 ……

struct 和 class 的区别在于 struct 是值类型，而 class 是引用类型，值类型在作为参数传递时将把自身的复制版本传递给函数，而这个复制版本已经不是其本身。

也就是说调用 fiName.SetValue(student, "ABC"); 这个函数时，CLR 会先将student 复制一份到堆栈中，SetValue函数实际上是操作这个复制版本，或者说是 student 的克隆人的Name属性，而不是 student 本身。克隆人被改变了，但本人没有变。这也是我们无法对结构体对象实例反射赋值的原因。

到了这里我们似乎已经无路可走，难道我们就无法对值类型对象反射赋值了吗？幸运的是.Net 为我们提供了一个未公开关键字 __makeref ，这个关键字可以将一个值类型转换为一个TypedReference 类型，这个类型描述既包含指向某位置的托管指针，也包含该位置可能存储的类型的运行时表示形式的对象（引自MSDN)。

FieldInfo 这个类还提供了一个 SetValueDirect 函数，这个函数可以设置给定对象支持的字段值（引自MSDN)。这个函数需要 .net 2.0 sp1 及以上版本支持。

修改反射代码如下

            //创建一个 student 实例
            Student student = new Student();

            //获取 _Name 这个私有字段的信息,注意这里必须要用
            //BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance 才可以获取到
            FieldInfo fiName = typeof(Student).GetField("_Name",
                BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);

            //获取 _Age 这个私有字段的信息,注意这里必须要用
            FieldInfo fiAge = typeof(Student).GetField("_Age",
                BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);

            //为_Name 字段赋值
            fiName.SetValueDirect(__makeref(student), "ABC");

            //为 _Age 字段赋值
            fiAge.SetValueDirect(__makeref(student), 28);

            //打印
            Console.WriteLine(student);

打印结果：

Name:ABC Age:28

修改成功。