为什么这个测试表达式是错误的？

Question

我想了解为什么 C# 语言决定将此测试表达式作为错误。

interface IA { }
interface IB { }
class Foo : IA, IB { }
class Program
{
    static void testFunction<T>(T obj) where T : IA, IB
    {
        IA obj2 = obj;

        if (obj == obj2) //ERROR
        {

        }
    }
    static void Main(string[] args)
    {
        Foo myFoo = new Foo();
        testFunction(myFoo);
        Console.ReadLine();
    }
}

在 testFunction 中，我可以创建一个名为 obj2 的对象并将其隐式设置为 obj 而无需强制转换。但是为什么我不能在不强制转换的情况下检查这两个对象是否相同？他们明明实现了相同的接口，那为什么会报错呢？

Answer 1

您可以使用Object.ReferenceEquals 或Object.Equals 来检查它们是否是同一个对象。

但是，由于您的约束（IA 和 IB 接口）不强制类型必须是引用类型，因此不能保证可以使用相等运算符。

Answer 2

假设您使用实现 IA 的值类型 X 构造 T。

做什么

static void testFunction<T>(T obj) where T : IA
{
    IA obj2 = obj;
    if (obj == obj2) //ERROR

当被称为testFunction<X>(new X(whatever)) 时执行？

T 是 X，X 实现 IA，所以隐式转换框 obj 到 obj2。

相等运算符现在将值类型 X 与编译时类型 IA 的装箱副本进行比较。运行时类型是编译器不关心的盒装 X；该信息被忽略。

它应该使用什么比较语义？

它不能使用 reference 比较语义，因为这意味着 obj 也必须被装箱。它不会装箱到相同的引用，所以这总是是假的，这看起来很糟糕。

它不能使用 value 比较语义，因为编译器没有根据它应该使用哪种值语义！在编译时，它不知道将来为 T 选择的类型是否会提供重载的 == 运算符，即使提供，该运算符也不太可能将 IA 作为其操作数之一。

没有编译器可以合理选择的相等语义，因此这是非法的。

现在，如果您将 T 限制为引用类型，那么第一个反对意见就会消失，编译器可以合理地选择引用相等。如果这是您的意图，则将 T 限制为引用类型。

Answer 3

稍微扩展一下里德的答案（这当然是正确的）：

请注意，以下代码在编译时会导致相同的错误：

Guid g = Guid.NewGuid(); // a value type
object o = g;

if (o == g) // ERROR
{
}

C# 语言规范说（§7.10.6）：

预定义的引用类型相等运算符有：

• bool operator ==(object x, object y);
• bool operator !=(object x, object y);

[...]

预定义的引用类型相等运算符需要以下之一：

• 两个操作数都是已知类型的值，该类型是 reference-type 或文字 null。 此外，从任一操作数的类型到另一操作数的类型存在显式引用转换（第 6.2.4 节）。
• 一个操作数是T 类型的值，其中T 是一个类型参数，另一个操作数是文字null。此外，T 没有值类型约束。

[...]

除非这些条件之一为真，否则会发生绑定时错误。这些规则的显着含义是：

[...]

• 预定义的引用类型相等运算符不允许比较值类型的操作数。因此，除非结构类型声明了自己的相等运算符，否则无法比较该结构类型的值。
• 预定义的引用类型相等运算符不会导致对其操作数进行装箱操作。执行此类装箱操作将毫无意义，因为对新分配的装箱实例的引用必然与所有其他引用不同。

现在，在您的代码示例中，您没有将 T 限制为引用类型，因此您会收到编译时错误。但是，您可以通过声明 T 必须是引用类型来修复您的示例：

static void testFunction<T>(T obj) where T : class, IA, IB
{
    IA obj2 = obj;

    if (obj == obj2) // compiles fine
    {

    }
}

Answer 4

试试

    if (obj.Equals(obj2))

IA 没有实现任何 == 运算符。

Answer 5

啊，感谢 Reed Copsey 的说明。

我刚刚还发现你可以像这样将“class”放在 where 子句中。

    static void testFunction<T>(T obj) where T : class, IA, IB
    {
        IA obj2 = obj;

        if (obj == obj2)
        {

        }
    }

现在它是一个引用类型，它可以工作了！ :-)