C#自定义队列引用赋值疑问：为何_last更新不影响_first？

我在调试一段C#自定义队列代码时，对变量的赋值逻辑感到困惑：

• 第一次调用Add()时，_first为null，会被赋值为_last，此时二者指向同一个节点。
• 第二次调用Add()时，_last不为null，新节点会被赋值给_last.Next，由于_first和_last指向同一个节点，_first.Next也会同步更新。
• 但执行_last = t;时，只有_last指向了新节点，_first却依然指向原来的节点，这是为什么？

自定义队列代码 #

public class QueueCustom<T>
{
    public class QueueNode<T>
    {
        public T Data;
        public QueueNode<T>? Next;

        public QueueNode(T data)
        {
            this.Data = data;
        }
    }

    private QueueNode<T>? _first;
    private QueueNode<T>? _last;

    public void Add(T item)
    {
        var t = new QueueNode<T>(item);

        if (_last != null)
        {
            _last.Next = t; // 此时_first和_last指向同一个节点，_first.Next也会被更新
        }

        _last = t; // 为什么只有_last指向新节点，_first不会跟着变？

        _first ??= _last;
    }

    public T Remove()
    {
        if (_first == null)
        {
            throw new InvalidOperationException("Queue is empty");
        }

        T data = _first.Data;
        _first = _first.Next;

        if (_first == null)
        {
            _last = null;
        }

        return data;
    }
}

调用代码 #

var queue = new QueueCustom<int>();
queue.Add(1);
queue.Add(2);
queue.Add(3);

核心原因：引用变量和对象的区别 #

在C#中，_first和_last都是引用类型变量，它们本身存储的是堆上对象的内存地址，而非对象本身。

1. 第一次Add后的状态：
   创建第一个节点QueueNode(1)，_last被赋值为这个节点，然后_first ??= _last让_first也指向同一个节点。此时_first和_last的内存地址值完全相同，都指向堆上的同一个节点对象。

2. 第二次Add时的_last.Next = t：
   这行代码是修改堆上节点对象的属性——通过_last找到它指向的节点，把该节点的Next属性设置为新创建的t（QueueNode(2)）。因为_first指向的是同一个节点对象，所以_first.Next自然也会看到这个变化，本质是同一个对象的属性被修改了。

3. 执行_last = t的本质：
   这行代码是修改_last这个引用变量本身的值——把_last存储的内存地址替换成新节点t的地址。而_first这个引用变量存储的还是原来第一个节点的地址，所以它不会指向新节点。

简单类比：把_first和_last看成两张纸条，上面写着箱子的位置。第一次Add后，两张纸条都写着第一个箱子的位置。修改箱子里的东西（_last.Next = t），不管看哪张纸条找过去，箱子里的内容都变了。但如果把其中一张纸条上的地址改成第二个箱子的位置（_last = t），另一张纸条上的地址还是第一个箱子的，自然不会指向新箱子。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Josh