C#语言设计：在`is`运算符内部使用方法组

Question

我对C#语言的一些设计选择很感兴趣。 在C#规范中有一条规则，允许使用方法组作为is运算符的表达式：

class Foo {
  static void Main() { if (Main is Foo) Main(); }
}

根据规范所述，上述条件始终为false:

7.10.10 is运算符

• 如果E是一个方法组或null文本，或者E的类型是引用类型或可空类型并且E的值为null，则结果为false。

我的问题：允许在类似于is这样的“运行时”运算符中使用没有CLR运行时表示的C#语言元素（例如方法组），这样做的目的/重点/原因是什么？

- controlflow

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太惊人了。关于 as 运算符的部分没有提到方法组。 - Tim Robinson

@Tim：但是，“as”运算符被定义为一种语法糖，用于组合强制转换、条件运算符和“is”运算符，因此“as”运算符不需要提及方法组。 - Eric Lippert

所以 Main as Foo 总是 null。而 Main as System.Action 也是 null，然而 System.Action a = Main 是可以的。 - Tim Robinson

顺便提一下，CS0837 is 或 as 运算符的第一个操作数不能是 lambda 表达式或匿名方法。 - SLaks

@TimRobinson（C# 5编译器）Main as Action会导致error CS0039: Cannot convert type 'method group' to 'System.Action' via a reference conversion, boxing conversion, unboxing conversion, wrapping conversion, or null type conversion，所以不，它不是null。 - Jeppe Stig Nielsen

Answer 1

允许在CLR中没有运行时表示的C#语言元素（例如方法组）与“is”等“运行时”操作符一起使用的目的/点/原因是什么？

语言设计笔记档案没有提到为什么要做出这个决定，所以任何答案都只能是猜测。它们确实提到，如果“is”的结果可以静态确定始终为true或false，则应如此确定并产生警告。这似乎可能只是一个错误。

将本来应该是错误变成警告（或简单地允许它）最常见的原因是减轻自动生成代码程序的制造者的负担。但是，我在这里看不到真正引人注目的情景。

更新：

我刚刚查看了C#1.0规范。它没有这种语言。它没有关于null或方法组参数的任何说明。当然，它也没有关于方法组转换的说明，因为在C#1.0中没有隐式方法组转换；如果您想要将方法M转换为委托类型D，必须明确调用“new D(M)” 。

后一点是“M is D”返回false而不是true的理由。您不能合法地说“D d = M;”，那么为什么“M is D”应该为true呢？

当然，在C#2.0中，这就不那么有意义了，因为您可以说“D d = M;”。

我还刚刚问过其中一位参与“is”操作符设计的人，他没有记忆中决定这个问题的方式。他怀疑“is”操作符的最初设计是不给出任何错误，仅给出警告，并且规范中关于如何处理方法组和null等内容的所有文本都是事后添加的，基于编译器实际执行的操作，用于C# 2.0版本的规范。简而言之，这似乎是C# 1.0中一个设计漏洞，当规范更新为C# 2.0时被掩盖了。看起来这种特定的行为并不是被期望和故意实现的。

事实上，这个理论得到了加强，因为在C# 2.0中，当匿名方法用作"is"的参数时会产生错误。这样做不会造成破坏性的改变，但“M is D”突然返回true或产生错误会造成破坏性的改变。

进一步更新：

在调查时，我了解到了一些有趣的事情（对我而言）。当最初设计该功能时，设计是允许类型名称或Type对象作为“is”的右侧参数。然而，在C# 1.0发布之前，这个想法就被放弃了。

- Eric Lippert

Answer 2

首先，方法不是一种类型，msdn清楚地说明了以下内容：

is运算符用于检查对象的运行时类型是否与给定类型兼容。

示例

public static void Test (object o) 
{
   Class1 a;

   if (o is Class1) {}
}

来自MSDN：

如果满足以下两个条件，则is表达式的结果为true：

• expression不为null。
• expression可以转换为type类型。也就是说，形如(type)(expression)的转换表达式将成功完成而不会抛出异常。更多信息请参见7.6.6 转换表达式。

因此，你的示例返回false是因为它不能转换为特定类型。

希望我没有误解问题。

- Filip Ekberg

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问题是，为什么“Main is Class1”不是编译器错误？ - SLaks

@SLaks，是的，那是因为方法不是类型。 :) - Filip Ekberg

@Filip: 错了。方法组、匿名委托和lambda表达式都是无类型的表达式，这意味着它们表示没有内在类型的值。(除非在委托上下文中使用，此时它会成为委托的类型)这就是为什么 var a = 1 是有效的，而 var a = Console.WriteLine 是无效的原因。 - SLaks

@SLaks，这就是我刚才说的，方法不是类型。 - Filip Ekberg

@Filip：正则表达式也不是类型，但"abc"是一个已分类的表达式，属于String类型。 - SLaks