为什么具有可为空返回类型的 Func 不适合包含具有对象返回类型的 Func 的字典？

Question

我正在尝试构建一个看起来像这样的Dictionary：

var getValueFuncs = new Dictionary<TypeID, Func<string, object>>
{
  {TypeID.BINARY, NotMine.GetBinaryValue},
  {TypeID.BOOLEAN, NotMine.GetBooleanValue},
  {TypeID.DATE, NotMine.GetDateTimeValue},
  {TypeID.DOUBLE, NotMine.GetFloat64Value},
  {TypeID.LONG, NotMine.GetInteger32Value},
  {TypeID.STRING, NotMine.GetStringValue}
};

我想放入的各种Funcs都有不同的返回类型。

public interface INotMine : ICollection, ICloneable
{
  byte[] GetBinaryValue(string propName);
  bool? GetBooleanValue(string propName);
  DateTime? GetDateTimeValue(string propName);
  double? GetFloat64Value(string propName);
  int? GetInteger32Value(string propName);
  string GetStringValue(string propName);
}

请注意，NotMine 是一个单独的类，它继承自 INotMine，我无法更改它。

用返回byte[] 和string 的过程初始化Dictionary 的两行代码编译没有问题。 返回可空数据类型的过程的四行（即bool?、DateTime?、double? 和int?）不会编译。他们每个人都报告一个这样的错误：

bool? INotMine.GetBooleanValue(string propName) 
'bool? INotMine.GetBooleanValue(string)' has the wrong return type 
Expected a method with 'object GetBooleanValue(string)' signature

鉴于一切都继承自object，为什么这些行不能编译并很好地进入我的Dictionary？

编辑： 在他删除之前，有人发布了一个答案，其中包含一个优雅的解决方法，如下所示：

    {TypeID.BINARY, s => NotMine.GetBinaryValue(s)}

对此我很感激，我会使用它，但我仍然想知道为什么原始行无法编译。

Answer 1

考虑以下几点：

Func<Animal, Turtle> fat = whatever;
Func<Mammal, Reptile> fmr = fat;

这是合法的。 fat 可以接受任何 Animal，fmr 的调用者承诺传递一个Mammal，它始终是一个Animal。同样fmr 要求函数返回Reptile，而fat 总是返回Turtle，即Reptile。

这种转换称为变体转换。具体来说，“我需要任何动物，所以我会接受哺乳动物”被称为 逆变 转换，而“我返回一只乌龟，所以我满足你对爬行动物的需求”是一个协变 转换。

C# 仅在以下情况下支持泛型类型的协变和逆变转换：

• 有问题的类型是委托或接口。
• 该类型已被标记为安全变量，并且编译器已确认它是安全的。
• 变化的类型参数都是引用类型。

您满足前两个条件 - 您的 Func<string, object> 是一个委托类型，已知它在参数中是逆变的，在返回时是协变的。但是你不满足第三个条件。 bool?DateTime?、double? 和 int?不是引用类型。因此，变体转换规则不适用，并且转换是非法的。

这将包括从Func<string, bool?> 转换为Func<string, object>。但这不是你正在做的；您正在从包含返回bool? 的函数的方法组 转换。这有关系吗？

没有。方法组转换的规则相同。从包含返回bool? 到Func<string, object> 的方法的方法组的协变转换是不合法的，因为bool?仍然必须是引用类型才能使该转换合法。 p>

无论你怎么切，你都会被卡住。您不能将返回bool? 直接 的方法或委托转换为返回object 的委托。

Jeroen 对该问题的评论很好地总结了其原因。 装箱转换到哪里去？装箱转换是分配堆内存的代码，因此该代码必须去某个地方，但没有去处让编译器放置它并仍然在委托上维护引用标识。

正如您正确指出的，如果您提供自己的 lambda，那么编译器就有放置装箱转换的位置；它将它贴在 lambda 的返回之上。您为此付出的代价是 lambda 现在是一个代表 lambda 主体，而不是直接指向 GetBooleanValue，所以那里有一个很小的间接惩罚。