Откуда берутся элементы, связанные со списком?

Когда вы устанавливаете ItemsSource любого ItemsControl, он копирует ссылку на список в свое свойство Items. Затем он подписывается на событие OnCollectionChanged и создает объект CollectionView. Итак, на экране вы видите этот collectionView.

как я нашел в исходном коде, ItemCollection содержит два списка:

internal void SetItemsSource(IEnumerable value)
    {
      //checks are missed
      this._itemsSource = value;
      this.SetCollectionView(CollectionViewSource.GetDefaultCollectionView((object) this._itemsSource, this.ModelParent));
    }

Как можно получить SelectedItem?

Это мое предположение из быстрого просмотра исходного кода:

ItemsControl имеет набор "представлений", и каждый View должен хранить ссылку на элемент (экземпляр User), поскольку он должен отображать данные на экране. Итак, когда вы вызываете SelectedItem, он возвращает сохраненную ссылку.

Обновление ссылок

Предположим, что есть экземпляр User. Он имеет адрес 123 в памяти. Есть список. Он хранит ссылки. Один из них 123.

При установке ItemsSource ItemsControl сохраняет ссылку на список и создает коллекцию представлений. Каждое представление хранит ссылки на элемент. Одно представление хранит адрес 123.

Затем вы очистили список пользователей. Теперь список не содержит ссылок на Users. Но в памяти есть адрес 123 и есть экземпляр User по этому адресу. Сборщик мусора не уничтожает его, потому что View имеет ссылку на него.

Когда вы получаете SelectedItem, он возвращает экземпляр пользователя с адреса 123.

var user = new User();

var list = new List<User>();
list.Add(user);

list.Clear();
Console.WriteLine(list.Count()); //prints 0 - list is empty

Console.WriteLine(user == null); //prints false. - user instance is sill exists;

В ответ на ваш комментарий к @GazTheDestroyer («... почему он не очищается и как он удерживает предметы?»)

В WPF, когда вы устанавливаете свойство ItemsSource для ItemsControl, элемент управления будет заключать список элементов в CollectionView, который является типом коллекции, оптимизированным для использования инфраструктурой пользовательского интерфейса. Это CollectionView присваивается свойству Items элемента управления, и именно с ним фактически работает код отображения. Как видите, эта коллекция полностью отделена от объекта, который вы изначально присвоили ItemsSource, поэтому изменения не передаются от одного к другому. Вот почему элементы остаются в элементе управления, когда вы очищаете исходный список: элемент управления игнорирует исходный список и имеет свой собственный список, содержащий ваши объекты.

Именно по этой причине значение ItemsSource должно вызывать события, особенно INotifyCollectionChanged.NotifyCollectionChanged, чтобы элемент управления знал, что нужно обновить список Items. ObservableCollection реализует этот интерфейс и вызывает правильное событие, поэтому функциональность работает должным образом.

Чрезвычайно важно отметить, что это ничего не похоже на то, что происходит в WinForms, поэтому я настаивал на разъяснении.

РЕДАКТИРОВАНИЕ: поясняю, что "глубокой копии" не существует. Код, который происходит, в принципе похож на следующий:

private List<object> myCopy;

public void SetItemsSource(List<object> yourCopy)
{
     myCopy = new List<object>();
     foreach (var o in yourCopy)
     {
         myCopy.Add(o);
     }
}

После запуска этого кода в вашем списке будет только одна копия каждого элемента. Но каждый из пунктов есть в обоих списках. Если вы измените, очистите или иным образом манипулируете yourCopy, myCopy ничего об этом не узнает. Вы не можете "уничтожить" ни один из объектов, которые находятся в списке моей поляны yourCopy - все, что вы делаете, это выпускаете свою собственную ссылку на них.

Предполагая, что вы используете WPF:

List<User> не запускает никаких событий, которые пользовательский интерфейс распознает для обновления. Если вместо этого вы используете ObservableCollection<User>, ваш код будет работать.

Ключевое отличие состоит в том, что ObservableCollection реализует INotifyCollectionChanged, что позволяет пользовательскому интерфейсу распознавать, что содержимое коллекции изменилось, и, таким образом, обновлять содержимое ComboBox.

(Обратите внимание, что это не работает в WinForms. В WinForms вы можете установить свойство DataSource элемента управления, но тот же прием ObservableCollection здесь не работает.)

Когда вы устанавливаете ссылку на коллекцию на ItemsControl, все, что получает комбо, — это ссылка, которая, как она знает, является перечислимой.

Он перечислит ссылку и отобразит элементы. Делает ли он глубокую или поверхностную копию, не имеет значения, все, что у него есть, это ссылка (фактически адрес памяти).

Если вы каким-то образом измените свою коллекцию, комбо не сможет об этом узнать, если вы как-нибудь не сообщите об этом. Референс (адрес) не изменился, до комбо все выглядит так же. Вы, кажется, думаете, что объект как-то "живой" и комбо может наблюдать за изменением памяти или что-то в этом роде? Это не так. Все, что у него есть, это ссылка, которую он может перечислить. Содержимое может измениться, но без какого-либо триггера комбо об этом не знает и поэтому будет сидеть и ничего не делать.

ObservableCollection предназначен для преодоления этого. Он реализует INotifyCollectionChanged, который запускает события при его изменении, поэтому Combo знает, что он должен обновить свой дисплей.