C# 遍歷Dictionary並修改其中的Value

C#的Dictionary型別的值，知道key後，value可以修改嗎？答案是肯定能修改的。我在遍歷的過程中可以修改Value嗎？答案是也是肯定能修改的，但是不能用For each迴圈。否則會報以下的Exception.

System.InvalidOperationException: `Collection was modified; enumeration operation may not execute.`

之所以會報Exception是For each本身的問題，和Dictionary沒關係。For each迴圈不能改變集合中各項的值，如果需要迭代並改變集合項中的值，請用For迴圈。

大家來看下例子：

            // defined the Dictionary variable
            Dictionary<int, string> td = new Dictionary<int, string>();
            td.Add(1, "str1");
            td.Add(2, "str2");
            td.Add(3, "str3");
            td.Add(4, "str4");
            // test for
            TestForDictionary(td);
            // test for each
            TestForEachDictionary(td);

TestForDictionary Code

        static void TestForDictionary(Dictionary<int, string> paramTd)
        {
            
            for (int i = 1;i<= paramTd.Keys.Count;i++)
            {
                paramTd[i] = "string" + i;
                Console.WriteLine(paramTd[i]);
            }
        }

TestForDictionary的執行結果

string1
string2
string3
string4

TestForEachDictionary Code

        static void TestForEachDictionary(Dictionary<int, string> paramTd)
        {
            int forEachCnt = 1;
            foreach (KeyValuePair<int,string> item in paramTd)//System.InvalidOperationException: `Collection was modified; enumeration operation may not execute.`
            {
                paramTd[item.Key] = "forEach" + forEachCnt;
                Console.WriteLine(paramTd[item.Key]);
                forEachCnt += 1;
            }
        }

TestForEachDictionary裡的For each會在迴圈第二次的時候報錯，也就是說它會在視窗中列印出“forEach1”後斷掉。

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為什麼For each迴圈不能改變集合中各項的值

 首先，我們知道要使用Foreach in語句需要滿足下列條件：
 1.迭代集合實現了System.Collections.IEnumerable或者System.Collections.Generic.IEnumerable<T>介面；
 2.有public Enumerator GetEnumerator();方法
 3.GetEnumerator的返回型別是Enumerator,那就必須有Current屬性和MoveNext方法
 其實1,2,3是一個東西，關聯性很強。
 我迭代的集合是Dictionary，我把Dictionary的程式碼片段貼出來：

    [ComVisible(false)]
    [DebuggerDisplay("Count = {Count}")]
    [DebuggerTypeProxy(typeof(Generic.Mscorlib_DictionaryDebugView<,>))]
    [DefaultMember("Item")]
    public class Dictionary<TKey, TValue> : IDictionary<TKey, TValue>, ICollection<KeyValuePair<TKey, TValue>>, IEnumerable<KeyValuePair<TKey, TValue>>, IEnumerable, IDictionary, ICollection, IReadOnlyDictionary<TKey, TValue>, IReadOnlyCollection<KeyValuePair<TKey, TValue>>, ISerializable, IDeserializationCallback
    {
    ...
    }

Dictionary也有無參公共方法GetEnumerator

        //
        // Summary:
        //     Returns an enumerator that iterates through the System.Collections.Generic.Dictionary`2.
        //
        // Returns:
        //     A System.Collections.Generic.Dictionary`2.Enumerator structure for the System.Collections.Generic.Dictionary`2.
        public Enumerator GetEnumerator();

其實最主要的是Enumerator介面，我們看看它的程式碼：

namespace System.Collections
{
    //
    // Summary:
    //     Supports a simple iteration over a non-generic collection.
    [ComVisible(true)]
    [Guid("496B0ABF-CDEE-11d3-88E8-00902754C43A")]
    public interface IEnumerator
    {
        //
        // Summary:
        //     Gets the element in the collection at the current position of the enumerator.
        //
        // Returns:
        //     The element in the collection at the current position of the enumerator.
        object Current { get; }
 
        //
        // Summary:
        //     Advances the enumerator to the next element of the collection.
        //
        // Returns:
        //     true if the enumerator was successfully advanced to the next element; false if
        //     the enumerator has passed the end of the collection.
        //
        // Exceptions:
        //   T:System.InvalidOperationException:
        //     The collection was modified after the enumerator was created.
        bool MoveNext();
        //
        // Summary:
        //     Sets the enumerator to its initial position, which is before the first element
        //     in the collection.
        //
        // Exceptions:
        //   T:System.InvalidOperationException:
        //     The collection was modified after the enumerator was created.
        void Reset();
    }
}

大家看到了，object Current { get; }是我們需要修改的項，只有get方法，所以它是隻讀的。

上面是從程式碼方面解釋foreach迭代時不可改變集合項，還有一個原因是是你改變值型別的值時，它對應的棧地址也就相應的改變了，這個大家都知道，我就不多說了。那麼問題來了，如果我不改變變數的地址，是不是我就可以用Foreach改變集合項呢？答案是肯定的。可以看下邊MSDN的程式碼：

static void ModifyDictionaryValueForEach()
 {
     Span<int> storage = stackalloc int[10];
     int num = 0;
     foreach (ref int item in storage)
     {
         item = num++;
     }
 
     foreach (ref readonly var item in storage)
     {
         Console.Write($"{item} ");
     }
     // Output:
     // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 }

上邊的程式碼必須是在C#版本是7.3下執行.Span<T>是.net Core2.1裡的型別。然後使用ref就可以改變了。大家可以試試。