为什么在使用Math.Min时，C#会尝试将int转换为byte？

Question

我刚刚发现了这个有趣的问题：

int done = 50;
int? total = 100;

var perc = done * 100 / total; // No problem

// Error: Argument 2: cannot convert from 'int?' to 'byte'
// Argument 1 is still int32
var perc2 = Math.Min(100, done * 100 / total);

起初，我的代码只需要第一个perc。令人惊讶的是，那里没有错误，因为我错过了应该在那里的null检查。直到后来我才发现了我的错误：

然后有一些情况下，估计值total比应该的要小，但百分比需要被限制在100，所以我添加了Math.Min。现在我发现我错过了一个空值检查，而且错误信息有点误导人。

这里发生了什么？在这种情况下，C#试图做什么？

- Luke Vo

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没有针对 int, int? 的 Min 重载操作，因此您需要使用 C# 中重载方法的复杂规则来获取“最佳匹配”。毫无疑问，通过仔细解析标准，可以清楚地了解为什么第一个参数被解析为 byte 而不是其他任何整数类型，但这是标准中最困难的部分，所以我相信编译器在那里做正确的事情。 - Jeroen Mostert

perc 的类型是 int?，所以没问题。但传递给 Math.Min() 的值必须是 int，而不是 int?，所以这样行不通。 - Matthew Watson

@MatthewWatson 这是我认为最好的解释。 我没有注意到 perc 也是一个 int?（即 Nullable<int>，这是完全不同的 int 类型）。 - Luke Vo

@JeroenMostert是正确的，因为参数是int？，它可以根据需要进行解析。奇怪的是，如果我将光标悬停在第一个参数上，它会显示为int32，但它却选择了第一个重载（即byte，byte）。 - Luke Vo

我也在想为什么int？的除法被接受（并且应该产生null）...我从未注意到，但是对我来说这似乎非常危险。 - Mario Vernari

Answer 1

您正在使用 Nullable 类型。这是一种包装结构的类型，它不能为 null。要获取值，您需要引用它：

var perc2 = Math.Min(100, done * 100 / total.Value);

- MrKekMan04

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问题不在于如何解决即时错误（根据total的来源，.Value可能会抛出异常），而是为什么编译器会表现出这种行为。 - CodeCaster

Answer 2

当你在代码中调用一个方法时，编译器会尝试找到该方法，前提是你传递了参数列表（如果有的话）。以这个方法为例：

public static void M(int i) { }

你可以使用M(42)进行调用，一切都很好。当有多个候选项时：

public static void M(byte b) { }
public static void M(int i) { }

编译器将应用“重载解析”来确定“适用的函数成员”，当存在多个函数成员时，编译器将计算重载的“优劣”以确定您打算调用的“更好的函数成员”。

在上面的示例中，M(42)，选择了int重载，因为在C#中，非带后缀的数值字面量默认为int，所以M(int)是“更好的”重载。

（可以在C#语言规范，12.6.4 重载解析中查找所有带“引号”的部分。）

现在让我们看看您的代码。

给定字面值100可以存储在byte和int（以及其他类型）中，而且您的第二个参数与任何一个重载都不匹配，编译器无法知道您打算调用哪个重载。

它必须选择其中一个来向您呈现错误消息。在这种情况下，它似乎选择了声明顺序中的第一个。

给定此代码：

public static void Main()
{
    int? i = null;
    M(100, i);
}

public static void M(int i, int i2) {}
public static void M(byte b, byte b2) {}

它提到：

无法将“int?”转换为“int”

如果我们交换方法声明：

public static void M(byte b, byte b2) {}
public static void M(int i, int i2) {}

它报错了：

无法将'int?'转换为'byte'

- CodeCaster

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在这种情况下，编译器似乎只是采用“由于没有最佳匹配的重载，我将选择任意一个，你不能抱怨”的思路。规范仅表示“如果没有恰好一个函数成员比所有其他函数成员更好，则函数成员调用是模糊的，并且会发生绑定时错误”，而不对错误应该如何进行约束。我还没有通过规则来确定是否确实没有更好的匹配，但我怀疑情况是这样的。 - Jeroen Mostert

谢谢。这就是我问这个问题时正在寻找的答案。只是一个小问题，你怎么确定另一个（现已删除）答案是ChatGPT？我因为句子中的“奇怪”而怀疑它，但我们能如此确定吗？ - Luke Vo

@Luke，我现在已经识别并标记了十几个。这只是一种直觉，但它是相当可识别的写作风格。与他们先前的回答不同，它也是完美的英语。 - CodeCaster