构造/创建泛型类型并将类型约束转换为struct-as-base-type约束

Question

通常，我们不能将类型参数T约束为从密封类型（例如struct类型）派生。 这将毫无意义，因为只有一种类型可以适合，因此不需要泛型。 所以约束如下：

where T : string

要么：

where T : DateTime

这是非法的，这是有充分理由的。

但是，当约束到另一个类型参数时，有时会在其他类型参数被“替换”为实际类型（恰好被密封）时发生。 考虑班级：

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

这是无辜的。 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);
  }
}

我们使TFromType等于string 。 这可能是有意义的。 其他成员比M<> 。 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：

False
kl

到控制台。 所以约束基本上变成where TFromMethod : string ，但事情仍然很好。

这个问题是关于TFromType是值类型会发生什么。 所以这次我们这样做：

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);
  }
}

那么为什么不允许来自c和d声明的调用呢？ 毕竟strangeDate有编译时类型TFromMethod ，它被约束为DateTime 。 所以， strangeDate的DateTime是隐含的DateTime吗？ 毕竟，这适用于string （上面的class ExampleOne ）。

我希望得到一个答案，它提到了官方C＃语言规范中的相关位置。

请注意，在尝试添加d ，键入strangeDate.Ad ...使IntelliSense（Visual Studio的自动完成程序）提供了DateTime的所有可访问实例成员的列表，因此很明显IntelliSense认为d的调用应该是合法的！

当然，在c和d被注释掉后，我们可以使用ExampleTwo （带e和f ），代码如下：

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

运行并写出：

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

Answer 1

引用C＃5.0规范：

6.1.10涉及类型参数的隐式转换

对于给定的类型参数T存在以下隐式转换：

• 从T到其有效基类C ，从T到任何基类的C ，并从T到由实现的任何接口C 。 [...]

• [...]

10.1.5类型参数约束

类型参数T的有效基类定义如下：

• [...]
• 如果T没有类型约束但有一个或多个类型参数约束，则其有效基类是其类型参数约束的有效基类集中包含程度最大的类型（第6.4.2节）。 一致性规则确保存在这种包含最多的类型。
• [...]

出于这些规则的目的，如果T具有作为值类型的约束V ，则使用作为类类型的V的最特定基本类型 。 这在一个显式给定的约束中永远不会发生，但是当泛型方法的约束由覆盖方法声明或接口方法的显式实现隐式继承时，可能会发生这种情况。

这些规则确保有效基类始终是类类型 。

换句话说，给定where U : T T = string where U : T约束，其中T = string ， U的有效基类是string 。 给定where U : T T = DateTime where U : T约束，其中T = DateTime ， U的有效基类不是DateTime ，而是ValueType 。 并且类型参数的唯一相关隐式转换是从类型参数类型到其有效基类。

这似乎会导致一些相当奇怪的行为，正如你所发现的那样，但它必须是一个有意识的决定，因为它已被明确地说明你的行为方式。

我猜想，这项工作会给编译器带来困难，有些情况下编译器会假定它在这种情况下处理引用类型，并且使其工作的好处很小。 但就是这样：一个猜测。

Answer 2

在C＃5第13.4.3 Implementation of generic methods节13.4.3 Implementation of generic methods ，它说：

interface I<C>
{
    void H<T>(T t) where T: C;
}

class C: I<string>
{
    void H<T>(T t) 
    {
        string s = t;   // Ok
    }
}

他们说 ：

请注意，从t到s的赋值是有效的，因为T继承了T：string的约束，即使此约束在源代码中不可表达。

我理解为：“你可以写它，声明它，即使你不能使用它”

这里String是一个引用类型，当我们写s = t ，我们分配引用，它对于赋值是有效的，因为where T: C约束允许它。

在DateTime的情况下，当我们写s = t ，我们复制值，而不是引用。