Warum kann man die Werte eines Wörterbuchs nicht ändern, während man seine Schlüssel aufzählt?

Question

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var dictionary = new Dictionary<string, int>()
        {
            {"1", 1}, {"2", 2}, {"3", 3}
        };

        foreach (var s in dictionary.Keys)
        {
            // Throws the "Collection was modified exception..." on the next iteration
            // What's up with that?

            dictionary[s] = 1;  
        }
    }
}

Ich verstehe vollkommen, warum diese Ausnahme beim Aufzählen einer Liste ausgelöst wird. Es scheint vernünftig zu erwarten, dass sich während der Aufzählung die Struktur des aufgezählten Objekts nicht ändert. Ändert sich jedoch eine Wert eines Wörterbuchs ändert auch dessen Struktur ? Insbesondere die Struktur der Schlüssel?

Answer 1

Aus der Dokumentation (Dictionary.Item Property):

Sie können auch die Eigenschaft Item verwenden, um neue Elemente hinzuzufügen, indem Sie den Wert eines Schlüssels festlegen, der im Dictionary nicht vorhanden ist. Wenn Sie den Wert der Eigenschaft festlegen, wird der mit dem Schlüssel verbundene Wert durch den zugewiesenen Wert ersetzt, wenn der Schlüssel im Dictionary enthalten ist. Wenn der Schlüssel nicht im Dictionary vorhanden ist, werden Schlüssel und Wert dem Dictionary hinzugefügt. Im Gegensatz dazu ändert die Add-Methode keine bestehenden Elemente.

Wie John andeutet, gibt es für das Framework keine Möglichkeit zu wissen, dass Sie den Inhalt der Liste nicht geändert haben, so dass es davon ausgeht, dass Sie dies getan haben.

Answer 2

Für diejenigen, die daran interessiert sind, wie man dieses Problem umgehen kann, gibt es hier eine modifizierte Version von Vitaliy's Code, die funktioniert:

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var dictionary = new Dictionary<string, int>()
        {
            {"1", 1}, {"2", 2}, {"3", 3}
        };

        string[] keyArray = new string[dictionary.Keys.Count];
        dictionary.Keys.CopyTo(keyArray, 0);
        foreach (var s in keyArray)
        {
            dictionary[s] = 1;
        }
    }
}

Die Antwort ist, die Schlüssel in ein anderes enumerable zu kopieren und dann über diese Sammlung zu iterieren. Aus irgendeinem Grund gibt es keine KeyCollection.ToList-Methode, die die Sache vereinfacht. Stattdessen müssen Sie die Methode KeyCollection.CopyTo verwenden, die die Schlüssel in ein Array kopiert.

Answer 3

Die kurze Antwort ist, dass Sie die Wörterbuchsammlung ändern, auch wenn Sie eigentlich keinen der Schlüssel ändern. Die nächste Iteration, die nach der Aktualisierung auf die Sammlung zugreift, löst also eine Ausnahme aus, die anzeigt, dass die Sammlung seit dem letzten Zugriff geändert wurde (und das zu Recht).

Um das zu erreichen, was Sie wollen, brauchen Sie eine andere Art der Iteration durch die Elemente, so dass eine Änderung nicht zu einer Iterator-Ausnahme führen wird.

Answer 4

Das liegt daran, dass .Net mit der Fähigkeit entwickelt wurde, eine Sammlung in mehreren Threads zu iterieren. Also muss man entweder zulassen, dass der Iterator multithreaded ist, oder das verhindern und die Änderung der Sammlung während der Iteration zulassen, was eine Beschränkung des Objekts auf die Iteration in einem einzigen Thread erfordern würde. Man kann nicht beides haben.

In der Tat ist die Antwort auf Ihre Frage, dass der Code, den Sie in tatsächlich Ergebnisse in einem Compiler generiert ([CompilerGenerated]) Zustandsmaschine, die für Iteratoren den Zustand der Sammlung zu halten, um die Ausbeute Magie bereitstellen können. Wenn Sie also Ihre Sammlungen nicht synchronisieren und in einem Thread iterieren und in einem anderen Thread manipulieren, werden Sie einige Probleme bekommen.

Sehen Sie sich das an: http://csharpindepth.com/articles/chapter6/iteratorblockimplementation.aspx

Auch: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/ConcurrentHashMap.html "Iteratoren sind so konzipiert, dass sie jeweils nur von einem Thread verwendet werden."