条件运算符无法隐式转换？

Question

我对这个C#小问题感到有些困惑：

给定变量：

Boolean aBoolValue;
Byte aByteValue;

以下代码可成功编译：

if (aBoolValue) 
    aByteValue = 1; 
else 
    aByteValue = 0;

但这样不行：

aByteValue = aBoolValue ? 1 : 0;

错误提示:“无法将类型'int'隐式转换为'byte'。”

当然，这个巨兽会编译通过：

aByteValue = aBoolValue ? (byte)1 : (byte)0;

这里发生了什么？

编辑：

使用 VS2008，C# 3.5。

- MPelletier

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可能是重复的问题：可空类型和三元运算符：为什么“？10：null”是禁止的？ - nawfal

Answer 1

这是一个非常常见的问题。

在 C# 中，我们几乎总是从内向外推理。当你看到

x = y;

我们确定x的类型，确定y的类型，以及y的类型是否与x兼容。但是在确定y的类型时，我们不使用我们已知的x的类型。

那是因为可能有不止一个x：

void M(int x) { }
void M(string x) { }
...
M(y); // y is assigned to either int x or string x depending on the type of y

我们需要能够确定表达式的类型，而不知道它被赋值给了什么。类型信息从表达式中流出，而不是流入表达式中。

为了确定条件表达式的类型，我们需要确定结果和替代表达式的类型，并选择两种类型中更普遍的一种作为条件表达式的类型。因此，在您的示例中，条件表达式的类型为"int"，并且它不是常量（除非条件表达式是常量true或常量false）。由于它不是常量，所以无法将其分配给byte；当结果不是常量时，编译器仅从类型而不是值推导。

所有这些规则的例外是lambda表达式，其中类型信息会从上下文流入lambda中。正确理解这个逻辑非常困难。

- Eric Lippert

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我的脑袋都炸了。谢谢您，先生，这让我感到启迪，但也让我感到沮丧。一方面是因为它不能按照看起来应该的方式工作，另一方面是因为它不能按照那种方式工作是有道理的。所以...就用常量吧！ - MPelletier

谢谢。我在你的博客上寻找有关这个主题的文章，但这更好。 - John Knoeller

@John：我在这里稍微谈到了这些问题：http://blogs.msdn.com/ericlippert/archive/2006/05/24/type-inference-woes-part-one.aspx - Eric Lippert

@Eric Lippert，我试图在您的博客文章上发表评论，但不确定是否成功，所以我会在这里问：为什么编译器不直接将整个三元表达式转换为等效的“冗长表达式”（在本例中为byte aByteValue; if (aBoolValue) aByteValue = 1; else aByteValue = 0;），而是尝试独立解析类型？是否存在某些问题使其不可行？还是出于哲学原因（例如，“如果它看起来像一个表达式，那么它应该像一个表达式一样被评估”）？我认为大多数程序员最初都希望三元运算符的工作方式与if-else完全相同。 - devuxer

“var x = y”和“int x = y”不同，应该分别处理。在第一种情况下，我要求编译器自行判断，而在后者中我告诉它我的期望。正如@devuxer所说，大多数开发人员希望“?:”的工作方式类似于“if-else”。 - Thomas Eyde

截至2021年，Eric的文章可以在此找到：https://learn.microsoft.com/en-us/archive/blogs/ericlippert/type-inference-woes-part-one - Andriy K

Answer 2

我正在使用 VS 2005，对于bool & Boolean，我可以复现该问题，但对于true则不行。

 bool abool = true;
 Boolean aboolean = true;
 Byte by1 = (abool ? 1 : 2);    //Cannot implicitly convert type 'int' to 'byte'
 Byte by2 = (aboolean ? 1 : 2); //Cannot implicitly convert type 'int' to 'byte'
 Byte by3 = (true ? 1 : 2);     //Warning: unreachable code ;)

最简单的解决方法似乎是进行这种转换

 Byte by1 = (Byte)(aboolean ? 1 : 2);

所以，是的，似乎三元运算符会导致常量“固定”其类型为int，并禁用您从适合较小类型的常量中获得的隐式类型转换。

- John Knoeller

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你的解释很有道理。但为什么在这种情况下常量不能固定？而且Mendy的发现让人双倍好奇。微软的某个人应该知道，可能需要强烈争论一下... - MPelletier

我认为Mendy发现当编译器可以轻松检测到它可以完全优化三元运算符时，它会编译等于Byte by = 2的代码，这保留了隐式转换的能力。（请参见上面关于编译器警告的我的评论） - John Knoeller

我认为Eric Lippert可能已经在他的博客上讨论过这个问题的原因。 - John Knoeller

@John Knoeller：你能找到链接吗？ - Fitzchak Yitzchaki

这是他博客的相关链接。http://blogs.msdn.com/ericlippert/archive/2009/03/19/representation-and-identity.aspx我没有找到确切的链接，而且我可能也记错了隐式转换的阅读位置。 - John Knoeller

@Mendy：找到了。http://blogs.msdn.com/ericlippert/archive/2006/05/24/type-inference-woes-part-one.aspx - John Knoeller

Answer 3

我可能没有一个很好的答案给你，但如果你在许多地方都这样做，你可以声明：

private static readonly Byte valueZero = (byte)0;
private static readonly Byte valueOne = (byte)1;

只需要这些变量。如果它仅限于项目本地，则可以使用const。

编辑：使用readonly是没有意义的-这些变量从未被修改。

- Hamish Grubijan

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我相信这只是一个笔误，但你声明了同一个变量两次。 - Cory Charlton

@Hamish：我明白你的意思。我可以使用const，但这只是一个解决方法。不过，这绝对不应该让你得到负评。 - MPelletier