如果要在C#中创建⼀个不可变的List，你会采取什么⽅法？

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在 C# 中，创建一个不可变的 List（即创建后无法修改）可以通过以下几种方法实现：

1. 使用 `System.Collections.Immutable` 命名空间

.NET 提供了 System.Collections.Immutable 包，其中包含不可变集合，包括 ImmutableList<T>。

步骤

安装 NuGet 包：System.Collections.Immutable
使用 ImmutableList<T> 类。

示例代码

using System.Collections.Immutable;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建一个不可变列表
        var immutableList = ImmutableList.Create<int>(1, 2, 3, 4);

        // 无法直接修改列表内容
        // immutableList.Add(5); // 编译错误

        // 新增或移除元素会创建一个新列表
        var newList = immutableList.Add(5);
        Console.WriteLine(string.Join(", ", newList)); // 输出: 1, 2, 3, 4, 5
    }
}

特点

不可变集合创建后不能直接修改。
修改操作会返回一个新的不可变集合。
保证线程安全。

2. 使用 `ReadOnlyCollection<T>`

ReadOnlyCollection<T> 是一个包装器，提供只读视图的集合。

示例代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Collections.ObjectModel;

class Program
{
    static void Main()
    {
        var list = new List<int> { 1, 2, 3, 4 };

        // 创建只读集合
        var readOnlyList = new ReadOnlyCollection<int>(list);

        // readOnlyList[0] = 10; // 编译错误：只读集合不能被修改

        Console.WriteLine(string.Join(", ", readOnlyList)); // 输出: 1, 2, 3, 4
    }
}

特点

对底层集合的更改会影响到 ReadOnlyCollection<T>。
若需要真正不可变的列表，则应禁止对底层集合的修改。

3. 返回只读接口 `IReadOnlyList<T>`

使用 IReadOnlyList<T> 接口创建只读访问的集合。

示例代码

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        var list = new List<int> { 1, 2, 3, 4 };

        // 返回只读接口
        IReadOnlyList<int> readOnlyList = list;

        // readOnlyList[0] = 10; // 编译错误：只读接口不能被修改

        Console.WriteLine(string.Join(", ", readOnlyList)); // 输出: 1, 2, 3, 4
    }
}

特点

提供只读接口，防止通过此接口修改集合。
底层集合可变，因此需要避免直接操作原集合。

4. 使用自定义封装实现真正不可变 `List`

通过封装类隐藏修改方法，确保列表不可变。

示例代码

using System;
using System.Collections.Generic;

class ImmutableList<T>
{
    private readonly List<T> _list;

    public ImmutableList(IEnumerable<T> items)
    {
        _list = new List<T>(items);
    }

    public T this[int index] => _list[index];

    public int Count => _list.Count;

    public IEnumerable<T> Items => _list.AsReadOnly();

    // 不提供 Add、Remove 等修改方法
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var immutableList = new ImmutableList<int>(new[] { 1, 2, 3, 4 });

        Console.WriteLine(string.Join(", ", immutableList.Items)); // 输出: 1, 2, 3, 4
    }
}

特点

确保底层集合不会被修改。
可自定义扩展和控制逻辑。

5. 通过返回副本来避免修改

将操作封装成返回新列表的模式。

示例代码

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        var list = new List<int> { 1, 2, 3, 4 };

        // 创建副本
        var immutableList = new List<int>(list);

        // 不直接暴露原始列表
        Console.WriteLine(string.Join(", ", immutableList)); // 输出: 1, 2, 3, 4
    }
}