为什么C#编译器不调用隐式转换运算符？

Question

为什么C#编译器不调用隐式转换运算符？

c#castingoperator-overloadingcompiler-errors

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假设我们有以下类型：

struct MyNullable<T> where T : struct
{
    T Value;

    public bool HasValue;

    public MyNullable(T value)
    {
        this.Value = value;
        this.HasValue = true;
    }

    public static implicit operator T(MyNullable<T> value)
    {
        return value.HasValue ? value.Value : default(T);
    }
}

请尝试编译以下代码片段：

MyNullable<int> i1 = new MyNullable<int>(1);
MyNullable<int> i2 = new MyNullable<int>(2);

int i = i1 + i2;

这段代码编译成功且无错误。i1和i2被转换为整数类型并进行加法运算。

但如果我们有以下类型：

struct Money
{
    double Amount;
    CurrencyCodes Currency; /*enum CurrencyCode { ... } */

    public Money(double amount, CurrencyCodes currency)
    {
        Amount = amount;
        Currency = currency;
    }

    public static Money operator + (Money x, Money y)
    {
        if (x.Currency != y.Currency)
            // Suppose we implemented method ConvertTo
            y = y.ConvertTo(x.Currency); 

        return new Money(x.Amount + y.Amount, x.Currency);
    }
}

请尝试编译另一个代码片段：

MyNullable<Money> m1 = 
   new MyNullable<Money>(new Money(10, CurrenciesCode.USD));
MyNullable<Money> m2 = 
   new MyNullable<Money>(new Money(20, CurrenciesCode.USD));

Money m3 = m1 + m2;

现在的问题是，为什么编译器会生成 "error CS0019: Operator '+' cannot be applied to operands of type 'MyNullable<Money>' and 'MyNullable<Money>'" 这个错误信息？

- Ed Gomoliako

2个回答

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Marc的想法是对的 - 这在C# 3.0规范的7.2.4节中有所体现 - 二元运算符重载决议。

基本上，步骤如下：

我们需要解析“X + Y”的实现，其中X和Y都是MyNullable<Money>。
查看第7.2.5节（候选用户定义的运算符），我们得到一个空集，因为MyNullable<T>没有重载+。
回到7.2.4，候选运算符集是+的内置二元运算符集，即int+int、decimal+decimal等。
然后应用7.4.3中的重载决议规则。当我们执行MyNullable<int> + MyNullable<int>时，这有效，因为每个参数都会隐式转换为int - 但当我们执行MyNullable<Money> + MyNullable<Money>时，它无效，因为Money + Money不在候选运算符集中。

- Jon Skeet

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可以查看英文原文，
原文链接

- Marc Gravell · Accepted Answer

这是一个有趣的问题……例如，使用 Decimal 是有效的，但使用 TimeSpan 就不行。它们都是合适的 .NET 类型（不像 float 等原始类型），并且都有一个加号运算符。很奇怪！

当然，你可以用以下方法强制转换：

Money m3 = (Money)m1 + (Money)m2;

并且如果你只是使用Nullable<T>，它就可以自由地工作 - 当然，你还会得到编译器和运行时的（装箱）支持。这里有没有使用Nullable<T>的理由呢？

我会查看规范；在此期间，您可能想将运算符升级为MyNullable<T>；对于常规的Nullable<T>，C#编译器提供了对该类型支持的“抬升”运算符，但是您无法自己完成。您能做的最好的事情就是提供所有明显的运算符，并希望该类型支持它;-p 要访问泛型运算符，请参见此处，可在此免费下载。

请注意，您可能需要应用适当的“抬升”检查-即：

x + y => (x.HasValue && y.HasValue)
          ? new MyNullable<T>(x.Value + y.Value)
          : new MyNullable<T>();

更新

不同的处理方式似乎与14.7.4（ECMA 334 v4）“加法运算符”有关，其中对于包括decimal在内的一系列类型进行了预定义（所以这是我做的一个糟糕的测试），因为根据14.2.4（同样的）“二元运算符重载决策”，预定义的运算符确实获得了特殊提及。虽然我不完全理解它。