一、背景

1. 講故事

最近同事在寫(xiě)一段業(yè)務(wù)邏輯的時(shí)候，程序跑起來(lái)總是報(bào)：集合已修改；可能無(wú)法執(zhí)行枚舉操作，硬是沒(méi)有找到什么情況下會(huì)導(dǎo)致這個(gè)異常產(chǎn)生，就讓我來(lái)找一下bug，其實(shí)這個(gè)異常在座的每個(gè)程序員幾乎都遇到過(guò)，誰(shuí)也不是一生下就是大牛，簡(jiǎn)單看了下代碼，確實(shí)是多線程操作foreach，但并沒(méi)有對(duì)foreach進(jìn)行Add，Remove操作，掃完代碼其實(shí)我也是有點(diǎn)懵，沒(méi)撤只能調(diào)試了，在foreach里套一層trycatch，查看異常的線程堆棧從而找出了問(wèn)題代碼，代碼簡(jiǎn)化如下：

static void Main(string[] args)
        {
            var dict = new Dictionary<int, int>()
            {
                [1001] = 1,
                [1002] = 10,
                [1003] = 20
            };

            foreach (var userid in dict.Keys)
            {
                dict[userid] = dict[userid] + 1;
            }
        }

先尋找點(diǎn)安慰，說(shuō)實(shí)話，憑肉眼你覺(jué)得這段代碼會(huì)拋出異常嗎？反正我是被騙過(guò)了，大寫(xiě)的尷尬，結(jié)論如下，運(yùn)行一下便知。

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從圖中看確實(shí)是異常，說(shuō)明在foreach的過(guò)程中連迭代集合的 value 都不可以修改，這讓我激起了強(qiáng)烈的探索欲，看看FCL中到底是怎么限制的。

二、源碼探索

1. 從IL中尋找答案

C#已發(fā)展到 9.0 了，到處都充斥著語(yǔ)法糖，有時(shí)候不看一下底層的IL都不知道到底是轉(zhuǎn)化成了什么，所以這個(gè)是必須的。

IL_000d: callvirt instance void class [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2<int32, int32>::set_Item(!0, !1)
    IL_001b: callvirt instance void class [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2<int32, int32>::set_Item(!0, !1)
    IL_0029: callvirt instance void class [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2<int32, int32>::set_Item(!0, !1)
    IL_0037: callvirt instance valuetype [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2/KeyCollection/Enumerator<!0, !1> class [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2/KeyCollection<int32, int32>::GetEnumerator()

    .try
    {
        IL_003d: br.s IL_005a
        // loop start (head: IL_005a)
            IL_003f: ldloca.s 1
            IL_0041: call instance !0 valuetype [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2/KeyCollection/Enumerator<int32, int32>::get_Current()
            IL_004c: callvirt instance !1 class [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2<int32, int32>::get_Item(!0)
            IL_0053: callvirt instance void class [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2<int32, int32>::set_Item(!0, !1)
            IL_005a: ldloca.s 1
            IL_005c: call instance bool valuetype [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2/KeyCollection/Enumerator<int32, int32>::MoveNext()
            IL_0061: brtrue.s IL_003f
        // end loop

        IL_0063: leave.s IL_0074
    } // end .try
    finally
    {

    } // end handler

從IL代碼中可以看到，先執(zhí)行了三次字典的索引器操作，然后調(diào)用了 Dictionary.GetEnumerator 來(lái)生成字典的迭代類(lèi)，這思路就非常清晰了，然后我們看一下類(lèi)索引器都做了些什么。

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從圖中可以看到，每一次的索引器操作，這里都執(zhí)行了version++，所以字典初始化完成之后，這里的 versinotallow=3，沒(méi)有問(wèn)題吧，然后繼續(xù)看代碼，尋找 Dictionary.GetEnumerator 方法啟動(dòng)迭代類(lèi)。

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上面代碼的 _version = dictionary._version; 一定要看仔細(xì)了，在啟動(dòng)迭代類(lèi)的時(shí)候記錄了當(dāng)時(shí)字典的版本號(hào)，也就是_versinotallow=3，然后繼續(xù)探索moveNext方法干了什么，如下圖：

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從圖中可以看到，當(dāng)每次執(zhí)行moveNext的過(guò)程中，都會(huì)判斷一下字典的 version 和 當(dāng)初初始化迭代類(lèi)中的version 版本號(hào)是否一致，如果不一致就拋出異常，所以這行代碼就是點(diǎn)睛之筆了，當(dāng)在foreach體中執(zhí)行了 dict[userid] = dict[userid] + 1; 語(yǔ)句，相當(dāng)于又執(zhí)行了一次類(lèi)索引器操作，這時(shí)候字典的version就變成 4 了，而當(dāng)初初始化迭代類(lèi)的時(shí)候還是3，自然下一次執(zhí)行 moveNext 就是 3 != 4 拋出異常了。

如果你非要讓我證明給你看，這里可以使用dnspy直接調(diào)試源碼，在異常那里下一個(gè)斷點(diǎn)再查看兩個(gè)version版本號(hào)不就知道啦。。。

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2. 面對(duì)疾風(fēng)

有些朋友可能要說(shuō)，碼農(nóng)今天分享的這篇一點(diǎn)水準(zhǔn)都沒(méi)有，我18年前就知道字典是不能動(dòng)態(tài)修改的，還分析的頭頭是勁??????。

但是我有話要說(shuō)，這個(gè)還確實(shí)是我的一個(gè)盲區(qū)，平時(shí)在迭代字典的時(shí)候value一般都是引用類(lèi)型，動(dòng)態(tài)修改引用類(lèi)型的值自然是沒(méi)有問(wèn)題的，這是因?yàn)槟悴还茉趺葱薷亩疾粫?huì)改變 _version 版本號(hào)，但質(zhì)疑我的也不要把話說(shuō)的太滿，因?yàn)檫@種操作是非常語(yǔ)義化非常大眾的需求，你能保證后面net版本不支持這個(gè)嗎？？？ 如果你說(shuō)不可能，那恭喜你，被我?guī)У娇永锩嫒ダ病??????

下面我用原封不動(dòng)的代碼在 .net 5 下跑一次，睜大眼睛好好看哦~~~

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驚訝吧, 居然在 .Net 5 中可以的，接下來(lái)用ILSpy去查查底層源碼，.netcore 3.1 和 net5 中分別對(duì) 類(lèi)索引器 都做了啥修改。

• netcore 3.1

Path：C:\Program Files\dotnet\shared\Microsoft.NETCore.App\3.1.2\System.Private.CoreLib.dll

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• net5

Path：C:\Program Files\dotnet\shared\Microsoft.NETCore.App\5.0.0-preview.5.20278.1\System.Private.CoreLib.dll

對(duì)比兩張圖你會(huì)發(fā)現(xiàn) .Net5 中并沒(méi)有做 _version++ 操作，這就????了，如果你再細(xì)讀代碼，你還發(fā)現(xiàn) .Net5 對(duì)字典進(jìn)行了較大幅度的優(yōu)化，哈哈，當(dāng)初在 .Net5 之前產(chǎn)生的錯(cuò)誤，在 .Net5 中居然沒(méi)有啦!

四、總結(jié)

源碼面前，不談隱私，沒(méi)事多翻翻源碼，有可能還有意外收獲，比如在 .Net 5下的這點(diǎn)新發(fā)現(xiàn)，可能還是全網(wǎng)第一個(gè)哦，這要是兩個(gè)大牛爭(zhēng)吵，讓小白去相信誰(shuí)呢，嘿嘿，源碼才是真正的專(zhuān)家！