Delegate/Func 转换和误导性编译器错误消息

Question

我认为 F# 函数和 System.Func 之间的转换必须手动完成，但似乎存在编译器（有时）为您执行此操作的情况。当它出错时，错误信息不准确：

module Foo =
    let dict = new System.Collections.Generic.Dictionary<string, System.Func<obj,obj>>()

    let f (x:obj) = x

    do
        // Question 1: why does this compile without explicit type conversion?
        dict.["foo"] <- fun (x:obj) -> x 
        // Question 2: given that the above line compiles, why does this fail?
        dict.["bar"] <- f 

最后一行编译失败，报错：

This expression was expected to have type
    System.Func<obj,obj>    
but here has type
    'a -> obj

显然函数f 没有'a > obj 的签名。如果 F# 3.1 编译器对第一个字典赋值感到满意，那么为什么不对第二个赋值呢？

Answer 1

规范中应该解释这一点的部分是8.13.7 Type Directed Conversions at Member Invocations。简而言之，在调用成员时，将应用从 F# 函数到委托的自动转换。不幸的是，规范有点不清楚。从措辞看来，这种转换可能适用于任何函数表达式，但实际上它似乎只适用于匿名函数表达式。

规范也有点过时了；在 F# 3.0 中，类型定向转换还可以转换为 System.Linq.Expressions.Expression<SomeDelegateType>。

编辑

在查看过去与 F# 团队的一些通信时，我想我已经了解了如何将转换应用于非语法函数表达式。为了完整起见，我将其包含在此处，但这有点奇怪，因此对于大多数用途，您可能应该考虑以下规则：只有语法函数才会应用类型定向转换。

例外是重载决议会导致转换函数类型的任意表达式； 14.4 Method Application Resolution 部分对此进行了部分解释，尽管它非常密集且仍不完全清楚。基本上，只有当有多个重载时，参数表达式才详细；当只有一个候选方法时，参数类型会针对未详细说明的参数进行断言（注意：就转换是否适用而言，这实际上并不重要，但在经验上确实很重要）。这是一个演示此异常的示例：

type T =
    static member M(i:int) = "first overload"
    static member M(f:System.Func<int,int>) = "second overload"

let f i = i + 1

T.M f |> printfn "%s" 

Answer 2

编辑：这个答案只解释了对'a -> obj 的神秘提升。 @kvb 指出在 OP 示例中用 int 替换 obj 仍然 不起作用，因此促销本身不足以解释观察到的行为。

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为了提高灵活性，F# 类型的阐述器可能在某些条件下将命名函数从 f : SomeType -> OtherType 提升到 f<'a where 'a :> SomeType> : 'a -> OtherType。这是为了减少向上转换的需要。 （见spec. 14.4.2。）

第2题：

dict["bar"] <- f                     (* Why does this fail? *)

因为f 是一个“命名函数”，所以它的类型是从f : obj -> obj 提升的。 14.4.2 到看似限制较少的f<'a where 'a :> obj> : 'a -> obj。但是这种类型与System.Func<obj, obj>不兼容。

问题一：

dict["foo"] <- fun (x:obj) -> x      (* Why doesn't this, then?  *)

这很好，因为匿名函数没有命名，所以秒。 14.4.2 不适用。该类型永远不会从 obj -> obj 提升，所以很合适。

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我们可以观察到解释器在 14.4.2 之后表现出的行为：

> let f = id : obj -> obj
val f : (obj -> obj)                         (* Ok, f has type obj -> obj *)
> f
val it : ('a -> obj) = <fun:it@135-31>       (* f promoted when used. *)

（解释器不会将约束输出到obj。）