C#中"As"关键字的作用是什么？

Question

从文档中得知：

与强制类型转换类似，as 运算符可以将一个对象转换为指定类型。不同的是当转换失败时，它返回 null 而非抛出异常。更准确地说，以下表达式:

   expression as type

等同于：

  expression is type ? (type)expression : (type) null

那么为什么不选择一种方式呢？为什么要有两个转换系统？

除了表达式只被评估一次这一点略有不同。

- patrick

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你在编辑时弄错了些东西：代码示例不见了。 - tonio

关于它的最好部分是... int x=SomeObject as int? ?? 0。（翻译说明：原文已经非常简洁明了，为了保持其原意和准确性，我的翻译仅做必要的语法调整。） - Earlz

相关：https://dev59.com/Z3I95IYBdhLWcg3wzhd9 - Jla

Answer 1

他们不是两种转换系统。两者具有相似的操作，但意义却截然不同。"as"表示“我认为这个对象可能实际上属于另一种类型；如果不是，请给我null。” 转换则有两种可能的含义：

• 我确信这个对象实际上属于另一种类型。将其转换为该类型，如果我错了，则崩溃程序。

• 我确信这个对象不属于另一种类型，但是有一种公认的方法可以将当前类型的值转换为所需类型。（例如，将int转换为short。）将其转换为该类型，如果转换实际上无法完成，则崩溃程序。

请参阅我的文章以获取更多详细信息。

https://ericlippert.com/2009/10/08/whats-the-difference-between-as-and-cast-operators/

- Eric Lippert

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对于C++程序员来说，C#中的as与C++中的dynamic_cast类似。 - kevinarpe

博客链接已失效，但这里有 Microsoft 文档页面： https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/operators/type-testing-and-cast - Beetle

@Beetle：谢谢您的留言。我已更新链接。 - Eric Lippert

Answer 2

效率和性能

执行类型转换的一部分是一些集成的类型检查; 因此，在实际强制类型转换之前加上显式类型检查是多余的（类型检查会发生两次）。使用as关键字可以确保只执行一次类型检查。您可能会想“但它必须进行空值检查而不是第二个类型检查”，但与类型检查相比，空值检查非常高效且性能卓越。

if (x is SomeType )
{
  SomeType y = (SomeType )x;
  // Do something
}

相较而言，进行了两次检查

SomeType y = x as SomeType;
if (y != null)
{
  // Do something
}

进行1x -- 空值检查与类型检查相比要更加廉价。

- STW

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为什么里面有一个typeof？这没有任何意义。 - Eric Lippert

@Eric -- 理解了！我的错，已经发布了。 - STW

@Dykam (x is SomeType) 的实际类型比较执行了1次类型检查，第二次是作为转换过程的一部分执行的（因为它需要找出类型是否兼容，以便在必要时抛出异常） - STW

这就解释了为什么它是CLR特性，但不是语言特性。对于前一种情况，编译器很容易识别并在内部转换为单个检查。 - Ken

@Ken 不确定编译器是否应该在其优化的一部分中执行此操作，但这是FxCop将标记的模式。 - STW

Answer 3

有时候您希望如果无法按预期进行转换，则使事情失败，而其他时候则不关心，并且只想丢弃给定对象（如果无法进行转换的话）。

这基本上是常规类型转换的更快版本，包裹在 try 块中；但 As 更易读，而且还能节省打字时间。

- Amber

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这就解释了为什么这个功能存在于类型转换中，但并不解释为什么它不适用于其他十几种事物。我经常希望语言中的其他内容也能静默返回 null，比如字典查找或枚举解析。为什么类型转换如此特殊呢？ - Ken

字典和枚举都有安全返回值的方法，分别称为TryGetValue和TryParse。 - digEmAll

Amber，我只是好奇 as 如何实现其 try/catch——您的回答和 TomTom 的回答在这个细节上有些冲突。 - STW

STW：“基本上是更快的版本”并不是字面意义上的try块，而只是相当于可以使用try块完成的操作。 - Amber

丹尼尔：是的，现在它有了，在4.0版本中。他们花了8年多时间才添加这个功能。 - Ken

digEmAll: 当然，但那些只是方法，不是拥有自己保留字的特殊语法。为什么强制转换会得到特殊的语法呢？（理论上，您可以编写一个使用内部转换的扩展方法 As<T>(object)，对吗？） - Ken

Answer 4

它允许快速检查，无需尝试/转换开销，这在某些情况下可能需要处理基于消息的继承树。

我经常使用它（获取消息，对特定子类型做出反应）。尝试/转换将显着变慢（每个通过的消息上有许多try/catch框架）- 我们谈论的是每秒处理200,000条消息。

- TomTom

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只是好奇你或者Amber关于try/catch的问题谁是正确的——听起来as确实会将操作包装在Try块中，但也许使用了更高效的转换机制？ - STW

@STW：我也是这么想的...如果你有自己的try/catch或者as有自己的try/catch，性能应该是可比的。 - Nelson Rothermel

谈到try/cast的开销，请看这里（附C#团队的道歉）：https://dev59.com/4Gox5IYBdhLWcg3w3X5S#8947323 - nurettin

Answer 5

让我给你一些真实世界的场景，告诉你在哪些情况下会同时使用它们。

public class Foo
{
  private int m_Member;

  public override bool Equals(object obj)
  {
    // We use 'as' because we are not certain of the type.
    var that = obj as Foo;
    if (that != null)
    {
      return this.m_Member == that.m_Member;
    }
    return false;   
  }
}

而...

public class Program
{
  public static void Main()
  {
    var form = new Form();
    form.Load += Form_Load;
    Application.Run(form);
  }

  private static void Form_Load(object sender, EventArgs args)
  {
    // We use an explicit cast here because we are certain of the type
    // and we want an exception to be thrown if someone attempts to use
    // this method in context where sender is not a Form.
    var form = (Form)sender;

  }
}

- Brian Gideon

Answer 6

通常我根据代码的语义选择其中一种。

例如，如果您有一个对象，您知道它必须是字符串，则使用 (string)，因为这表明编写代码的人确定该对象是一个字符串，如果不是，则我们已经有比运行时转换异常更大的问题。

如果您不确定对象是否属于特定类型但希望对其进行逻辑处理，则使用 as。您可以使用 is 运算符后跟转换，但 as 运算符更有效率。

- João Angelo

Answer 7

或许举例会更有帮助：

// Regular casting
Class1 x = new Class1();
Class2 y = (Class2)x; // Throws exception if x doesn't implement or derive from Class2

// Casting with as
Class2 y = x as Class2; // Sets y to null if it can't be casted.  Does not work with int to short, for example.

if (y != null)
{
  // We can use y
}

// Casting but checking before.
// Only works when boxing/unboxing or casting to base classes/interfaces
if (x is Class2)
{
  y = (Class2)x; // Won't fail since we already checked it
  // Use y
}

// Casting with try/catch
// Works with int to short, for example.  Same as "as"
try
{
  y = (Class2)x;
  // Use y
}
catch (InvalidCastException ex)
{
  // Failed cast
}

- Nelson Rothermel