为什么 Nullable<T> 被 PropertyInfo.SetValue 特殊对待

Question

在实现类似于Nullable<T> 的结构时，我发现PropertyInfo.SetValue 对待Nullable 类型的方式与其他类型不同。 对于 Nullable 属性，它可以设置底层类型的值

foo.GetType().GetProperty("NullableBool").SetValue(foo, true);

但对于自定义类型，它会抛出

System.ArgumentException：“SomeType”类型的对象无法转换为 NullableCase.CopyOfNullable 1[SomeType] 类型

即使所有转换运算符都以与原始 Nullable<T> 相同的方式被覆盖

要重现的代码：

   using System;

namespace NullableCase
{
    /// <summary>
    /// Copy of Nullable from .Net source code 
    /// without unrelated methodts for brevity
    /// </summary>    
    public struct CopyOfNullable<T> where T : struct
    {
        private bool hasValue;
        internal T value;

        public CopyOfNullable(T value)
        {
            this.value = value;
            this.hasValue = true;
        }

        public bool HasValue
        {            
            get
            {
                return hasValue;
            }
        }

        public T Value
        {
            get
            {
                if (!hasValue)
                {
                    throw new InvalidOperationException();
                }
                return value;
            }
        }

        public static implicit operator CopyOfNullable<T>(T value)
        {
            return new CopyOfNullable<T>(value);
        }

        public static explicit operator T(CopyOfNullable<T> value)
        {
            return value.Value;
        }

    }


    class Foo
    {
        public Nullable<bool> NullableBool { get; set; }
        public CopyOfNullable<bool> CopyOfNullablBool { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Foo foo = new Foo();

            foo.GetType().GetProperty("NullableBool").SetValue(foo, true);
            foo.GetType().GetProperty("CopyOfNullablBool").SetValue(foo, true); //here we get ArgumentException 
        }
    }
}

为什么PropertyInfo.SetValue 对CopyOfNullable 类型失败而对Nullable<T> 类型通过？

Answer 1

Nullable<T> 在 CLR 类型系统中具有特殊支持，可以自动从 T 转换。

其实不可能有Nullable<T>的盒装实例；可空值框到基础值或实际空值。

这是 BCL 中为数不多的魔法类型之一；无法复制。

Answer 2

调用.SetValue()时，调用树如下：

• System.Reflection.RuntimePropertyInfo.SetValue（对象 obj，对象 值，对象 [] 索引）
• System.Reflection.RuntimePropertyInfo.SetValue（对象 obj，对象 value, BindingFlags invokeAttr, Binder binder, Object[] index, CultureInfo 文化）
• System.Reflection.RuntimeMethodInfo.Invoke（对象 obj，BindingFlags invokeAttr, Binder binder, Object[] 参数, CultureInfo 文化)
• System.Reflection.RuntimeMethodInfo.InvokeArgumentsCheck（对象 obj， BindingFlags invokeAttr，Binder binder，Object[]参数， CultureInfo 文化）
• System.Reflection.MethodBase.CheckArguments(Object[] 参数， Binder binder、BindingFlags invokeAttr、CultureInfoculture、Signature sig)
• System.RuntimeType.CheckValue（对象值，Binder binder, CultureInfo 文化, BindingFlags invokeAttr)
• System.RuntimeType.TryChangeType（对象值，Binder binder， CultureInfo 文化, Boolean needsSpecialCast) [只有在您使用自定义类型时才会调用它]

不幸的是，当调用树到达RuntimeType.CheckValue 时，它会检查对象是否是该类型的实例（在本例中为 Bool）。

    RuntimeType runtimeType;
        if (this.IsInstanceOfType(value))
        {
            Type type = null;
            RealProxy realProxy = RemotingServices.GetRealProxy(value);
            type = (realProxy == null ? value.GetType() : realProxy.GetProxiedType());
            if (type == this || !RuntimeTypeHandle.IsValueType(this))
            {
                return value;
            }
            return RuntimeType.AllocateValueType(this, value, true);
        }
        if (!base.IsByRef)
        {
            if (value == null)
            {
                return value;
            }
            if (this == RuntimeType.s_typedRef)
            {
                return value;
            }
        }

当 IsInstanceOfType(value) 返回 true 时，Nullable 将通过逻辑检查，并且框架将调用 RemotingServices.GetRealProxy，这将允许该方法根据泛型类型值确定相等性。

正如我们所知，Nullable 类型是特殊的并且有额外的语言支持（想想如何使用int? 而不是Nullable<int>）。当您的自定义类型遍历此相等检查时，它不会被视为相等实例，而是继续向下到逻辑树，将其视为单独的类型，并调用 System.RuntimeType.TryChangeType

如果我们进一步研究IsInstanceOfType 中的源代码，我们会发现RuntimeTypeHandle.CanCastTo 用于确定相等性，并将输入委托给VM（在这种情况下，Nullable 类型被烘焙到VM 中）基于版本，框架中的 Nullable 被修饰为[System.Runtime.Versioning.NonVersionable])

   // For runtime type, let the VM decide.
        if (fromType != null)
        {
            // both this and c (or their underlying system types) are runtime types
            return RuntimeTypeHandle.CanCastTo(fromType, this);
        }

希望这告诉您Nullable 类型在框架中具有无法复制的特殊支持。由于反射利用了这种支持，您将无法复制Nullable<T> 的一些细微差别