为什么 `Predicate<T>` 与 `Func<T,bool>` 不匹配？答案

【问题标题】：Why a `Predicate<T>` doesn't match a `Func<T,bool>`?为什么 `Predicate<T>` 与 `Func<T,bool>` 不匹配？
【发布时间】：2014-08-25 03:45:10
【问题描述】：

我尝试在 C# 中编译以下代码：

public static T FirstEffective(IEnumerable<T> list) 
{
    Predicate<T> pred = x => x != null;
    return Enumerable.FirstOrDefault(list, pred);
}

编译器 (Mono/.NET 4.0) 给出以下错误：

File.cs(139,47) The best overloaded method match for `System.Linq.Enumerable.FirstOrDefault<T>(this System.Collections.Generic.IEnumerable<T>,System.Func<T,bool>)' has some invalid arguments
/usr/lib/mono/4.0/System.Core.dll (Location of the symbol related to previous error)
File.cs(139,47): error CS1503: Argument `#2' cannot convert `System.Predicate<T>' expression to type `System.Func<T,bool>'

这很奇怪，因为 Predicate<T> 实际上是一个将参数 T 作为输入并返回 bool 的函数（T 甚至是“协变的”，因此允许 T 的特化）。代表们是否没有考虑“Liskov 替换原则”来推导出Predicate<T> 等价于Func<T,bool>？据我所知，这个等价问题应该是可判定的。

【问题讨论】：

看看stackoverflow.com/questions/665494/…
这是相关的，但没有解释为什么不执行等价检查。如前所述，委托类型的等价性是可以确定的......
顺便问一句：C# 类型系统实际上不是图灵完备的吗？类型系统是否需要图灵完备才能使其不可判定？子类型化的一般问题是不可判定的；您可能会对这篇论文感兴趣：research.microsoft.com/pubs/64041/fool2007.pdf。 C# 在编写时还没有逆变，但现在有了，所以关于 IL 语言的部分适用于 C# 4.0。
@EricLippert：抱歉，确实选词不当。非常感谢。

标签： c# function delegates predicate

【解决方案1】：

C# 规范对此很清楚：

15.1 委托声明

C# 中的委托类型是名称等价的，而不是结构上等价的。具体来说，两种不同的委托类型具有相同的参数列表和返回类型被认为是不同的委托类型。

这就是您的代码无法编译的原因。

您可以通过调用委托而不是传递它来使其工作：

public static T FirstEffective (IEnumerable<T> list) {
    Predicate<T> pred = x => x != null;
    return Enumerable.FirstOrDefault (list, x => pred(x));
}

更新

Eric Lippert 有一篇很棒的博文：前微软 C# 团队成员，详细回答了您的问题：Delegates and structural identity。

【讨论】：

仍然想知道为什么会这样。由于委托之间的转换非常简单：没有真正的转换。相同的“方法指针”就足够了。
这正是方法指针和 C# 委托之间的区别。与classes 相同：具有相同成员集的两个类不被视为等效。这就是 .NET 中类型系统的工作原理。
Eric 的博客链接已失效。我能找到的最好的方法是使用archive.org web.archive.org/web/20160331233359/http://blog.coverity.com/…

【解决方案2】：

委托类型不能隐式转换，即使它们具有所有相同的参数和返回信息。不过，您的情况有一个简单的解决方法。您可以在您的委托实例上使用.Invoke 方法。

public static T FirstEffective<T>(IEnumerable<T> list)
{
    Predicate<T> pred = x => x != null;
    return Enumerable.FirstOrDefault(list, pred.Invoke);
}

至于为什么代表以这种方式工作的问题，答案是这是一个设计决定。具有相同公共接口的类也不是隐式可转换的，因此并不是真正的不一致。

【讨论】：

这是一个不错的解决方案。但是很奇怪，代表不被认为是等价的......
是的，但那是因为它们有不同的字段，......而且如何转换它们并非易事。使用数组的List<T> 与使用LinkedList<T> 方法的列表完全不同。
如果我创建两个类，每个类只有一个public string Foo { get; set; }，即使它们的定义相同，我也无法互换使用它们。我认为这是一个类似的案例。
是的 @recursive 是对的——这是 OOP 语言中的常见行为——类/接口/等的名称。重要的是，不是签名。
@recursive：有一个区别：C# 中的编程代码是图灵完备的。因此，检查两个类是否相同是无法确定的（当然可以检查这个简单的例子）。然而，类型系统不是图灵完备的，因此可以检查两个签名是否相同......

【解决方案3】：

很晚，但巧合的是，我偶然发现了同样的问题，准确的答案可以在这里找到：important comment

基本上，这意味着这是一种基于不幸决定以这种方式实施它的不一致。虽然predicate<T> == func<T, bool>，尽管签名相同，但它们是不同的类型。我想出于向后兼容性的原因，可以转换表达式和/或 lambda，然后通过 new predicate<T>(func<T, bool>) 返回谓词。

【讨论】：