c# - 构造/制作通用类型并将类型约束转换为结构作为基础类型的约束

Question

通常我们不能约束类型参数 T派生自密封类型(例如 struct 类型)。这将毫无意义，因为只有一种类型适合，因此不需要泛型。所以约束如下:

where T : string

或:

where T : DateTime

是非法的，这是有充分理由的。

但是，当约束到另一个类型参数时，当另一个类型参数被“替换”为实际类型(碰巧是密封的)时，有时会发生这种情况。考虑类:

abstract class ExampleBase<TFromType>
{
  internal abstract void M<TFromMethod>(TFromMethod value) where TFromMethod : TFromType;
}

这是很无辜的。在具体化中:

class ExampleOne : ExampleBase<string>
{
  internal override void M<TFromMethod>(TFromMethod strangeString)
  {
    var a = string.IsNullOrEmpty(strangeString);
    Console.WriteLine(a);
    var b = strangeString.Substring(10, 2);
    Console.WriteLine(b);
  }
}

我们制作 TFromType等于 string .这可能是有意义的。除M<>以外的其他成员.但是M<>本身仍然可以使用: 代码:

  var e1 = new ExampleOne();
  e1.M("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz");

将运行并写入:

Falsekl

to the console. So the constraint essentially became where TFromMethod : string, but things were still fine.

This question is about what happens if TFromType is a value type. So this time we do:

class ExampleTwo : ExampleBase<DateTime>
{
  internal override void M<TFromMethod>(TFromMethod strangeDate)
  {
    // var c = DateTime.SpecifyKind(strangeDate, DateTimeKind.Utc);  // will not compile
    // var d = strangeDate.AddDays(66.5);  // will not compile

    var e = string.Format(CultureInfo.InvariantCulture, "{0:D}", strangeDate);  // OK, through boxing
    Console.WriteLine(e);
    var f = object.ReferenceEquals(strangeDate, strangeDate);
    Console.WriteLine("Was 'strangeDate' a box? " + f);
  }
}

那么为什么来自 c 的电话呢？和 d不允许声明？毕竟strangeDate具有编译时类型 TFromMethod这被限制为 DateTime .所以肯定strangeDate隐式地是一个 DateTime ？毕竟，这适用于 string (class ExampleOne 以上)。

我更喜欢引用官方 C# 语言规范中相关位置的答案。

请注意，在尝试添加 d 时, 输入 strangeDate.Ad ... 使 IntelliSense(Visual Studio 的自动完成器)得出 DateTime 的所有可访问实例成员的列表。 , 很明显 IntelliSense 认为 d 中的调用应该是合法的!

当然是在c之后和 d已经被注释掉了，我们可以使用ExampleTwo (使用 e 和 f )，以及代码:

  var e2 = new ExampleTwo();
  e2.M(new DateTime(2015, 2, 13));

运行并写出:

Friday, 13 February 2015Was 'strangeDate' a box? False

Answer 1

引用 C# 5.0 规范:

6.1.10 Implicit conversions involving type parameters

The following implicit conversions exist for a given type parameter T:

• From T to its effective base class C, from T to any base class of C, and from T to any interface implemented by C. [...]

• [...]

10.1.5 Type parameter constraints

The effective base class of a type parameter T is defined as follows:

• [...]
• If T has no class-type constraint but has one or more type-parameter constraints, its effective base class is the most encompassed type (§6.4.2) in the set of effective base classes of its type-parameter constraints. The consistency rules ensure that such a most encompassed type exists.
• [...]

For the purpose of these rules, if T has a constraint V that is a value-type, use instead the most specific base type of V that is a class-type. This can never happen in an explicitly given constraint, but may occur when the constraints of a generic method are implicitly inherited by an overriding method declaration or an explicit implementation of an interface method.

These rules ensure that the effective base class is always a class-type.

换句话说，给定一个 where U : T 约束 T = string，U 的有效基类是 字符串。给定一个 where U : T 约束条件 T = DateTime，U 的有效基类不是 DateTime，但是 ValueType。类型参数唯一相关的隐式转换是从类型参数类型到其有效基类。

这似乎确实会导致一些相当奇怪的行为，正如您所发现的那样，但这一定是一个有意识的决定，因为它已被明确说明以您所看到的方式行事。

我猜想使这项工作在编译器中造成困难，在某些情况下编译器假定它在这种情况下处理引用类型，并且使它工作只有最小的好处。不过，仅此而已:一个猜测。