为啥 C# 编译器不调用隐式运算符。编译器错误？

Posted 2023-04-18

【中文标题】为啥 C# 编译器不调用隐式运算符。编译器错误？

【英文标题】：Why C# compiler doesn't call implicit operator. Compiler bug?为什么 C# 编译器不调用隐式运算符。编译器错误？

【发布时间】：2021-09-07 13:43:45

【问题描述】：

考虑以下结构：

struct SomeWrapper

    public Guid guid;

    public static implicit operator SomeWrapper(Guid guid) => new SomeWrapper guid = guid;

这个结构定义了一个隐式操作符，用于将Guid 视为SomeWrapper，非常简单。 以下所有方法都编译，除了第一个PleaseDoNotCompile：

static Task<SomeWrapper> PleaseDoNotCompile() => Task.Run(() => Guid.NewGuid());

static Task<SomeWrapper> WhyDoYouCompile() => Task.Run(() =>

    return Guid.NewGuid();

    return new SomeWrapper();
);

static SomeWrapper IUnderstandWhyYouCompile() => Guid.NewGuid();

static async Task<SomeWrapper> IUnderstandWhyYouCompileToo() => await Task.Run(() => Guid.NewGuid());

特别是，WhyDoYouCompile 只是第一个带有附加 return 语句返回 SomeWrapper 值的方法。很明显，return 是无法访问的代码。而且它仍然可以编译，而第一个没有。

因此，除了额外的 return 语句之外，这两种方法之间实际上还有另一个区别：PleaseDoNotCompile 使用 Task.Run<Guid>(Func<Guid> function) 而WhyDoYouCompile 使用 Task.Run<SomeWrapper>(Func<SomeWrapper> function)。因此，额外的回报实际上改变了所使用的过载。

尽管如此，IUnderstandWhyYouCompileToo，它只是带有 async 和 await 关键字的 PleaseDoNotCompile，也使用了 Task.Run<Guid>(Func<Guid> function)，它确实可以编译。

那么，问题就是为什么PleaseDoNotCompile 不能编译而其他方法可以编译？我错过了什么？

【问题讨论】：

因为Task<Guid>不能转换成Task<SomeWrapper>。

【参考方案1】：

这在语言规范的Inferred Return Type 部分进行了解释。

在类型推断期间，编译器必须确定您传递给Task.Run 的lambda 的返回类型是什么，以便推断Task.Run 的泛型参数。规则是（对于 lambda F）：

如果F 的主体是具有类型的表达式，则F 的推断结果类型就是该表达式的类型。 如果F 的主体是一个块，并且块的返回语句中的表达式集具有最佳公共类型T，则推断结果类型 F 是 T。 否则，无法为F 推断结果类型。

对于PleaseDoNotCompile，第1点适用，返回类型推断为Guid，因此Task<Guid>由Task.Run返回。请注意，您分配给 Task<SomeWrapper> 的事实并未像通常在类型推断中一样被考虑在内。例如：

static void Main(string[] args)

    string t = F(); // cannot infer type!


public static T F<T>()

    return default(T);

在WhyDoYouCompile 中，第二点适用，编译器会在Guid.NewGuid() 和new SomeWrapper() 的类型之间找到“最佳公共类型”。即使第二次返回不可达，编译器仍然会在这个过程中考虑它。我知道这听起来很傻，但这就是规范！

查找最佳通用类型的规则指定为here。涉及到相当多的类型推断算法，这里就不详细解释了。我希望您会同意直观地，Guid 和 SomeWrapper 之间最常见的类型是 SomeWrapper，因为 Guid 可以转换为 SomeWrapper。

因此，Task.Run 的泛型参数被推断为SomeWrapper，并且您得到了预期的Task<SomeWrapper>。

要让表达式主体的 lambda 工作，您可以简单地为 Task.Run 指定类型参数：

Task.Run<SomeWrapper>(() => Guid.NewGuid())