C#/.NET：`typeof(variable)`是一种可能的语言特性吗？

Question

在几个不同的场合，我试图从一个离声明较远的变量中获取它的声明类型，但是发现 typeof(T) 只能用于类型名称。

我想知道是否有任何破坏性的更改可以允许使用 typeof(variable) 。

例如，使用以下代码：

class Animal { /* ... */ }
class Goat : Animal { /* ... */ }

/* ... */

var g = new Goat();
Animal a = g;

Console.WriteLine(typeof(Goat));
Console.WriteLine(typeof(Animal));
Console.WriteLine(g.GetType());
Console.WriteLine(a.GetType());

您会得到类似以下的内容：

山羊
动物
山羊
山羊

为什么不能这样做：

Console.WriteLine(typeof(g));
Console.WriteLine(typeof(a));

山羊
动物

我粗略地浏览了规范，没有发现任何冲突。我认为在使用 typeof 运算符时，它将清除“为什么选择这种类型？”的疑问。

我知道编译器在这里是有能力的。使用扩展方法实现实际上是微不足道的：

public static Type TypeOf<T>(this T variable)
{
    return typeof(T);
}

但那感觉很脏，滥用编译器的类型推断。

- John Gietzen

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你想如何使用它？为什么不能使用“is”来完成？ - Dirk Vollmar

@John - 你为什么想要声明类型而不是基础类型？ - Justin Niessner

我猜typeof()在编译时被转换为实际的Type实例，因此不能与实例一起使用。typeof(T);之所以有效是因为.NET中的泛型不是C++模板；所有类型都在编译时确定。 - user1228

@John - 那不是争论，而是一个诚实的问题。我想知道你希望在什么情况下使用那种功能（我很好奇你何时需要那种行为）。 - Justin Niessner

@John，如果你想知道一个变量是否可以从一个对象赋值，为什么不直接使用“as”或“is”？ IPlugin a = b as IPlugin。 - tnyfst

Answer 1

我认为问题在于.GetType()比typeof()旧。在C#的某个时期，您需要这样做。

"0".GetType()

为了获取String类型（例如），直到typeof()出现之前才有此功能。我认为，如果这个概念是原始语言设计的一部分，那么它可能像你描述的那样工作。由于typeof()是语言的后期引入，设计者不得不做出选择：过时/弃用/删除.GetType()（在此过程中使许多使用变得过时），使typeof()与GetType()重叠（这是您所要求的），或使typeof()的用法不与GetType()重叠。我认为C#的开发人员选择不让功能重叠（以保持简单和清晰），因此typeof()在今天的限制方式下使用。

- Gabriel Magana

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好的，但我想听听语言设计者对这个决策过程的看法。 - John Gietzen

@gmagana：你的回答似乎假设GetType和typeof执行相同的操作。但事实并非如此。 - Dirk Vollmar

gmagana：我不知道你是在编造还是只是记错了，但 typeof 一直都是 C# 的一部分。我有一个1999年的预发布规范，其中就包含了它。虽然缺少 is 运算符，但它在 C# 1.0 发布之前就已经添加进去了。 - Gabe

什么功能重叠？GetType()获取对象实例的类型。typeof()获取类型的实际System.Type。它们完全不同，这就是为什么整个问题对我来说毫无意义的原因。 - Sergey

@Gabe，你是正确的，我的记忆是有选择性的。ECMA标准的第一个草案中包含了typeof()关键字。我曾经确信它没有，但你是正确的。请参见http://www.ecma-international.org/publications/files/ECMA-ST-WITHDRAWN/ECMA-334,%201st%20edition,%20December%202001.pdf。 - Gabriel Magana

Answer 2

假设允许这样做：

class Animal { }

string Animal;
Type t = typeof(Animal); // uh-oh!

- jason

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这并不一定是个问题... 在您的情况下，typeof() 可以像对 Animal 符号的任何其他引用一样行事：局部变量胜出。 - Gabriel Magana

@gmagana，如果局部变量获胜，那么你刚刚破坏了许多现有的代码。如果类型获胜，则此语法非常危险，因为很难知道当前范围内每个类型。 - tnyfst

@gmagana：所以你不喜欢 public Color Color { get; set; } 吗？ - jason

@John Gietzen：你的例子导致了编译时错误。这是你的意图吗？ - jason

@Jason。是的，那就是重点。为什么在你指定的情况下无法引发编译时错误呢？我认为，如果这是一个问题，你可以在存在冲突的情况下引发一个错误（或者可能是警告）。再次提醒你，我说的是typeof(variable)，而不是typeof(expression)。 - John Gietzen

Answer 3

您似乎在这里提出了两个不同的问题，第一个是为什么没有用于查找已声明变量类型的运算符，另一个是为什么typeof(o)不能等同于o.GetType()。

对于第一个问题，原因是它没有任何作用，变量的声明类型在编译时就已经确定。添加一个运算符对其进行操作将没有任何价值。

对于另一个问题，问题在于使用typeof(instance)会导致解析问题。正如Jason上面提到的那样，请考虑：

public class Animal {}
string Animal;
Type t = typeof(Animal);

t是什么？如果你将t视为typeof(string)，那么你只是在语言中添加了大量的破坏性变化。想象一下，所有当前假定t是Animal的代码都是正确的。

但是，如果你将t视为typeof(Animal)，那么你的代码就非常脆弱。想象一下这种情况：当你编写代码时，没有Animal类，但一年后有人在你导入的某个命名空间中添加了一个Animal类。你的代码会崩溃，因为解析规则现在将使用Animal类型而不是局部变量。

- tnyfst

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不，我不希望 typeof(o) 等同于 o.GetType()。这根本不是我想要的。我希望 typeof(o) 是一种查找声明类型 o 的方法，类似于 typeof(T) 在类型名称上的工作方式。我意识到存在名称冲突，就像Jason所说的那样，但是为什么要在语言中允许名称冲突呢？ - John Gietzen

@John，我在回答的第一部分提到了“获取声明类型”的问题；它在编译时已知，因此没有任何作用。至于第二个问题，我不知道你是没有看到这个破坏性变化还是觉得破坏性变化不重要。你的问题是这是否会是一个破坏性变化；答案是肯定的。 - tnyfst

说类型在编译时已知，因此“没有用处”有点奇怪。你是在说你想不到访问变量声明类型而不是特定类型的用例吗？ - John Gietzen

@John，是的，我想不到任何需要在运行时确定变量声明类型的情况，也没有任何情况不这样做会增加脆弱性和混乱性。为什么你要这样做呢？至于破坏性更改的数量，将属性命名为它返回的类型是非常常见的；我不知道你为什么认为这很少见。 - tnyfst

@John，你在这个问题上反复无常。在你提出的语法中，typeof(AmbiguousPropertyAndTypeName)是一个编译错误还是会静默地解析为类型名？前者是一个巨大的破坏性变更，后者则非常脆弱。 - tnyfst

Answer 4

如果您只是想获取某个东西的类型，您可以直接调用。

Type t1 = myObject.GetType();

它应该给你想要的行为。

- user3023451

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这并不是获取声明类型，而是获取所引用对象的最具体类型。声明类型在运行时基本上是不可见的，但在反射中很有用。 - John Gietzen