当 `x as Y` 工作正常时，为什么这个强制转换无效？答案

【问题标题】：Why is this cast invalid when `x as Y` works fine?当 `x as Y` 工作正常时，为什么这个强制转换无效？
【发布时间】：2012-05-25 23:32:23
【问题描述】：

我昨天偶然发现了这个奇怪的情况，t as D 返回一个非空值，但(D)t 导致编译器错误。

因为我很着急，所以我只使用了t as D 并继续，但我很好奇为什么演员表无效，因为t 真的是D。谁能解释一下为什么编译器不喜欢演员表？

class Program
{
    public class B<T> where T : B<T> { }

    public class D : B<D> { public void M() { Console.Out.WriteLine("D.M called."); } }

    static void Main() { M(new D()); }

    public static void M<T>(T t) where T : B<T>
    {
        // Works as expected: prints "D.M called."
        var d = t as D;
        if (d != null)
            d.M();

        // Compiler error: "Cannot cast expression of type 'T' to type 'D'."
        // even though t really is a D!
        if (t is D)
            ((D)t).M();
    }
}

编辑： 玩玩，我认为这是一个更清晰的例子。在这两种情况下，t 都被限制为B，并且可能是D。但是泛型的情况不会编译。在确定强制转换是否合法时，C# 是否只是忽略了通用约束？即使它确实忽略了它，t 仍然可能是D；那么为什么这是编译时错误而不是运行时异常呢？

class Program2
{
    public class B { }

    public class D : B { public void M() { } }

    static void Main()
    {
        M(new D());
    }

    public static void M(B t)
    {
        // Works fine!
        if (t is D)
            ((D)t).M();
    }

    public static void M<T>(T t) where T : B
    {
        // Compile error!
        if (t is D)
            ((D)t).M();
    }
}

【问题讨论】：

赌(D)(object)t 作品
Value of type 'T' cannot be converted to的可能重复
从this link 的评论中，我找到了指向your answer 的链接。本质上，有些变量类型不能转换为其他类型（更具体地说，有关于转换盒装类型的规则）。由于编译器在编译时不知道 T 是什么，它必须谨慎行事并拒绝强制转换。
@BenVoigt 确实如此，但我不知道为什么需要 (object)...
@KirkWoll 该问题的公认答案是“[T]他的编译器不知道 T 是字符串。因此，它不允许你转换。[...]你需要转换为对象，（任何 T 都可以转换为对象），然后从那里转换为字符串”。那有什么不同？编译器也不知道某些任意的object 是string ......事实上，在我看来，“编译器不能保证X 是Y”首先是显式转换的重点！

标签： c# casting

【解决方案1】：

在您的第二个示例中，您可以更改

((D)t).M();

到

((D)((B)t)).M();

您可以从B 转换为D，但不一定从“某物是B”转换为D。 "Something that is a B" 可能是 A，例如，如果 A : B。

当您可能在层次结构中从一个子级跳转到另一个子级时，就会出现编译器错误。您可以向上和向下转换层次结构，但不能跨越它。

((D)t).M();       // potentially across, if t is an A
((D)((B)t)).M();  // first up the hierarchy, then back down

还请注意，如果 t 实际上不是 D，您可能仍然会遇到 ((D)((B)t)).M(); 的运行时错误。（不过，您的 is 检查应该可以防止这种情况发生。）

（另请注意，在这两种情况下，编译器都不会考虑if (t is D) 检查。）

最后一个例子：

class Base { }
class A : Base { }
class C : Base { }

...
A a = new A();
C c1 = (C)a;         // compiler error
C c2 = (C)((Base)a); // no compiler error, but a runtime error (and a resharper warning)

// the same is true for 'as'
C c3 = a as C;           // compiler error
C c4 = (a as Base) as C; // no compiler error, but always evaluates to null (and a resharper warning)

【讨论】：

那么，为什么as 会编译？在这种情况下，cast 和 as 有什么区别（除了它的运行时行为）？
as 在相同情况下给出相同的错误。编辑：实际上，在 OP 的示例中它没有。将不得不再玩一些。
as 是完全不同的动物。见this msdn link - 相当于expression is type ? (type)expression : (type)null

【解决方案2】：

改成

public static void M<T>(T t) where T : D

如果您想强制 T 必须是 D 类型，这是适当的限制。

如果您的限制将 T 定义为 T 的 D，它将无法编译。

例如：您不能投射 List<int> to int，反之亦然

【讨论】：

他不是问怎么解决，而是问为什么会被编译器拒绝。

【解决方案3】：

您的模板函数有一个约束，要求 T 为 B<T>。

因此，当您的编译器尝试将 T 类型的对象 t 转换为 D 时，它无法做到。因为T 保证为B<T>，但不是D。

如果您添加一个约束以要求 T 是 D，这将起作用。即where T: B<T>, D 或简单的where T: D 这也保证T 是B<T>，因为继承链。

问题的第二部分：当您调用t as D 时，它会在运行时进行检查。并且，在运行时，使用多态验证了t可以转换为D类型，并且没有错误。

注意：顺便说一下，这段代码太奇怪了。你确定你在做什么？

【讨论】：