C#6字符串插值和短格式字符串的bug？

Question

C# 6引入了字符串插值和一种更简洁的指定格式字符串的方式。

IntPtr ptr = new IntPtr(0xff);

Console.WriteLine(ptr.ToString());      // 255
Console.WriteLine(ptr.ToString("x"));   // ff

Console.WriteLine($"0x{ptr.ToString("x")}"); // 0xff
Console.WriteLine($"0x{ptr:x}"); //0x255

为什么最后两行输出结果不同？我是否漏掉了什么？

在DotnetFiddle中试一试

顺便提一下，这是dotnet core中IntPtr ToString()的源代码：

public unsafe  String ToString(String format) 
    {
        #if WIN32
            return ((int)m_value).ToString(format, CultureInfo.InvariantCulture);
        #else
            return ((long)m_value).ToString(format, CultureInfo.InvariantCulture);
        #endif
    }

- KVM

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$"0x{(int)ptr:x}" // 0xff - vasily.sib

你不应该使用 ToString 进行比较 - 更准确的做法是使用 string.Format("{0:x}", ptr); 进行比较，这也会返回 255。 - Damien_The_Unbeliever

Answer 1

您的示例代码：

Console.WriteLine($"0x{ptr:x}");

等同于它的string.Format兄弟：

Console.WriteLine(string.Format("0x{0:x}", ptr));

应用格式字符串"x"时，字符串插值/字符串格式化最终会到达这行代码。

IFormattable formattableArg = arg as IFormattable;

不幸的是，虽然 IntPtr 有一个定制的格式 ToString() 方法，但它没有实现 IFormattable 接口，因此它的基本 .ToString() 方法会被调用，并且格式字符串会被丢弃。

更多信息请参见这个问题。

像vasily.sib建议的那样，您可以使用 $"0x{(int)ptr:x}"。

尝试我的示例。

- ProgrammingLlama

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由于IntPtr没有实现IFormattable接口，为什么ptr.ToString("x")会格式化为十六进制？ - KVM

@Kvm 正如我所解释的，它有一个自定义的ToString方法，可以接受格式字符串。我甚至在我的答案中提供了一个链接，让你可以阅读它的代码。 - ProgrammingLlama

“格式字符串被丢弃”是框架显然应该检测并在最好的情况下在编译时发出警告的内容（因为插值字符串已经通过编译器进行了相当大的转换），但如果没有，则应在运行时发出一些警告。 - Ben Voigt

Answer 2

根据文档所述：

https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/standard/base-types/standard-numeric-format-strings

例如，使用“X”生成“ABCDEF”，使用“x”生成“abcdef”。此格式仅支持整数类型。 指针不是整数类型。例如：

string.Format("{0:x}", ptr)

同样返回255。

- fdafadf

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由于IntPtr不是整数类型，那么为什么ptr.ToString("x")格式化为十六进制？ - KVM

如果您想了解更多文档之外的内容，例如您可以查看IntPtr类的ToString方法的实现。 public unsafe string ToString(string format) { return ((long)m_value).ToString(format, CultureInfo.InvariantCulture); } 它在内部使用整数类型（long）。 - fdafadf

进一步推理，"指针不是数值类型"，因此那个文档页面和"标准日期/时间格式字符串"一样不适用。 - Ben Voigt