C# 二元运算符重载中的泛型

Question

考虑两个泛型类

class Result<T1, T2> {}
class Value<T> {}

是否有某种方法可以重载 + 运算符，从而允许我编写以下内容，以便在结果中正确捕获类型，即 r 的类型为 Result<int,string>？

Value<int> a;
Value<string> b;
var r = a + b;

我可以这样写：

class Value<T> {
   public static Result<T,T> operator+(Value<T> a, Value<T> b) { ... }
}

这适用于任何一对Value<T>，例如两个Value<int>，但是当类型不同时呢？

查看以前有关 C# 运算符重载的问题，似乎没有一个回答这个特定问题。这个可能是最接近的：Overloading operator for generics C#

这样做的动机是，如果Result<T1, T2> 类有一个将委托作为参数的方法，那么在编译时知道T1 和T2 的具体类型就可以从调用该方法时的 lambda 表达式。

Answer 1

对于要在任意两个Value<T> 和Value<U> 上定义的运算符+，其中T 和U 是任何类型，运算符需要是通用的。使用一些虚构的语法，它看起来像：

class Value<T> {
    public static Result<T,U> operator+<U>(Value<T> a, Value<U> b) { 
        // create a Result<T, U>
    }
}

不过，用户自定义运算符的syntax 非常严格，与方法声明完全不同：

operator_declaration
    : attributes? operator_modifier+ operator_declarator operator_body
    ;
operator_declarator
    : unary_operator_declarator
    | binary_operator_declarator
    | conversion_operator_declarator
    ;
binary_operator_declarator
    : type 'operator' overloadable_binary_operator '(' type identifier ',' type identifier ')'
    ;

overloadable_binary_operator
    : '+'   | '-'   | '*'   | '/'   | '%'   | '&'   | '|'   | '^'   | '<<'
    | right_shift | '=='  | '!='  | '>'   | '<'   | '>='  | '<='
    ;
operator_body
    : block
    | '=>' expression ';'
    | ';'
    ;

虽然它们可能看起来很像方法声明，但它们的语法以非常不同的方式指定，并且不允许泛型参数。

此外，使用这个假设的泛型运算符将需要type inference，它适用于invoking a method。在操作员解析期间不会发生这种情况。

作为一种解决方法，您可以声明一个Plus 方法：

class Value<T> {
    public Result<T,U> Plus<U>(Value<U> other) { 
        // create a Result<T, U>
    }
}

// You'd be doing a.Plus(b), rather than "a + b"
// You still get the type inference you wanted