为啥 C# 允许将泛型数组与所有类型的模式进行匹配？

Posted 2023-04-13

【中文标题】为啥 C# 允许将泛型数组与所有类型的模式进行匹配？

【英文标题】：Why does C# allow matching a generic array against patterns of all types?为什么 C# 允许将泛型数组与所有类型的模式进行匹配？

【发布时间】：2021-12-27 16:10:30

【问题描述】：

我有一个泛型类型T 的数组，我想检查长度是否为0。但是，我打错了，而不是Array.Length is 0，我输入了Array is 0。当我注意到这个错字时，我想知道为什么它没有给我一个编译时错误，当我使用任何具体类型的数组（如string、int、object，甚至dynamic。显然，无论数组的底层类型是什么，数组都不能是int 值为零，所以这是值得怀疑的。我尝试了各种其他 int 文字、字符串文字，我什至尝试了小于和大于模式，所有这些都奏效了。我尝试更改数组的维度或可空性（因为我的原始示例是 T[,]?），我什至尝试向 T 泛型类型添加一些约束，但没有任何改变。

是否存在一些特殊情况，这些模式实际上可以匹配（即使我无法想象，因为它们仍然只是数组），还是编译器错误？如果是后者，是什么原因造成的？

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由于有人要求提供代码，因此这是一个简单的测试，它给了我相同的结果： （假设 T 是任何泛型类型）

T[] array = new T[42];
// You can assign anything here
// Only thing that matters is that the variable is a T[] with any number of dimensions
if (array is 0 or "test") Console.WriteLine("This shouldn't even compile")

【问题讨论】：

您没有收到编译时错误，因为is 进行了运行时检查。见docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/…

理论上编译器可以给你一个错误，因为给定public static bool Test<T>(T[] a)然后a is 0永远没有意义。

@MatthewWatson 当然它可能给我一个错误，它应该，但它确实'不。那是我的问题。

@VicF 但它确实给我任何非泛型数组的错误。在那里有所作为甚至没有意义。数组就是数组。

@Nyde 这就是我的意思——它可以，但它没有。 Resharper 警告您："The source expression never matches the provided pattern".

【参考方案1】：

我认为这是 C# 7.1 中以下specification change 的结果：

现有 C# as operator 的规范允许存在 操作数的类型和指定的类型之间没有转换 当任何一个都是开放类型时。但是，在 C# 7 中，类型标识符 模式要求输入的类型之间存在转换 和给定的类型。

我们建议放宽这一点，将表达式更改为类型标识符，在 除了在被允许的条件下被允许 C# 7，当表达式作为类型被允许时也被允许。 具体来说，新案例是表达式的类型 或者指定的类型是开放类型。

改变自己：

左侧的静态类型和 给定类型被认为不兼容并导致编译时 错误。静态类型 E 的值被称为与模式兼容 类型 T 如果存在身份转换，则为隐式 引用转换，装箱转换，显式引用 转换，或从 E 到 T 的拆箱转换，或者如果是 E 或 T 是开放型。如果 E 类型的表达式是编译时错误 与它所在的类型模式中的类型不兼容 匹配。

由于此更改，如果 is 的左侧是开放的泛型类型（您的问题就是这种情况） - 那么它被认为是他们所说的与右侧的“模式兼容”。

但是，特定的泛型类型如string[] 违反了规范中提到的其他限制，因此与 int 不“模式兼容”，因此会导致编译错误。

T[] array = new T[10];
bool test = array is int; // that's fine with this proposal, since left sid e is open type

现在关于您正在使用的 constant pattern 的文档 (is 0) 说：

当输入值不是开放类型时，常量表达式为 隐式转换为匹配表达式的类型；如果 输入值的类型与 常量表达式，模式匹配操作出错。

正如我们所知道的，开放类型（T[]，其中 T 未解析）泛型数组与 int 模式兼容，因此编译器可以满足您的表达式，而 string[]（或任何其他封闭的泛型数组) 与模式不兼容并导致错误。

您可以在第一个链接中查看动机部分，了解他们决定以这种方式更改规范的原因。

【讨论】：

但这有什么意义呢？我的意思是，很明显（并且应该对编译器而言）数组，无论底层类型是什么，都不能是 int 或 string 或其他任何东西。那么为什么要引入这个呢？

这不是为数组引入的，而是为了解决泛型的其他模式匹配问题。他们决定让任何开放的泛型类型模式与其他任何东西兼容，这可能是最简单的方法。也许他们忽略了数组，或者这没什么大不了的。您可以在他们的 github 上创建一个问题，以从第一手获取此信息。

你能把它链接到我吗？

泛型问题示例：github.com/dotnet/roslyn/issues/16195。您可以在该存储库中创建问题。

好吧，最后一件事：在示例问题中，他们提供了 C# 编译器的确切版本。如何查看我拥有的特定版本？我只能找到 Visual Studio 和 .NET Framework 的版本。