将IEnumerable<T>隐式转换为MyCollection

Question

我正在尝试创建一个隐式转换，使我可以使用LINQ结果直接返回MyCollection。

public class MyCollection : ICollection<MyType> 
{
    private List<MyType> _list = new List<MyType>();

    public MyCollection(IEnumerable<MyType> collection) 
    {
        _list = new List<MyType>(collection);
    }

    public static implicit operator MyCollection(IEnumerable<MyType> collection) 
    {
        return new MyCollection(collection);
    }

    // collection methods excluded for brevity

    public MyCollection Filter(string filter) 
    {
        return _list.Where(obj => obj.Filter.Equals(filter)); // cannot implicitly convert
    }
}

我以前没有尝试过使用隐式用户定义的转换，我做错了什么？

- Alex

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可能是C#编译器的错误？为什么这个隐式用户定义的转换不能编译？的重复问题。 - decPL

如果MyType本身就是一个接口，那么这肯定只是一个重复的实现。我只是在MyCollection上实现了一个接口。 - Alex

你不是从 MyType 进行转换，而是从 IEnumerable<MyType> 进行转换，而 IEnumerable<MyType> 是一个接口。 - Jon Hanna

啊，我现在明白了，多亏了你的答案。 - Alex

尽管将其标记为重复，但必须说Jon在下面的回答比原问题中的回答更详细（并且希望更有帮助）。 - decPL

Answer 1

当类型转换的源类型或目标类型为接口类型时，不允许使用implicit（如果一个类型是另一个类型的派生类，也不允许使用）。实际上，在这种情况下，也不允许使用explicit。参见ECMA-364第§17.9.3节。

只有当以下所有条件都为真时，类或结构体才允许声明从源类型S到目标类型T的转换，其中S0和T0是从S和T中删除任何尾随?修饰符后得到的类型：1. S0和T0是不同的类型。2. S0或T0是运算符声明发生的类或结构体类型。3. S0和T0均不是接口类型。4. 排除用户定义的转换，不存在从S到T或从T到S的转换。您违反了第三条规则（接口类型）和第四条规则（因为已经存在从MyCollection到IEnumerable的非用户定义转换）。

如果允许的话，我仍然建议不要这样做。

只有当效果非常明显时（对于具有合理语言知识的人来说），才应使用隐式转换：在将int转换为long时，long x = 3 + 5的作用是非常明显的；在将string转换为object时，object x = "abc"的作用也是非常明显的。

除非你使用的隐式转换具有类似的“明显”水平，否则这是一个坏主意。

特别地，一般情况下，隐式转换不应该在相反的方向上进行隐式转换，而应该在一个方向上进行隐式转换（在大多数内置情况下是“扩展”方向），在相反的方向上进行显式转换（在“缩小”方向上）。由于已经可以从MyCollection到IEnumerable<MyCollection>进行隐式转换，因此在相反的方向上进行隐式转换几乎是个坏主意。

更普遍地说，由于你谈论使用Linq，使用可扩展的ToMyCollection()方法会带来更强大的好处，因为这样你就会遵循Linq的约定，如ToArray()、ToList()等。

public static class MyCollectionExtensions
{
  public static MyCollection ToMyCollection(this IEnumerable<MyType> collection) 
  {
      return collection as MyCollection ?? new MyCollection(collection);
  }
}

请注意，我测试集合已经是MyCollection的情况，以避免浪费重复构造。您可能也希望特别处理List<MyType>的情况，使用一个内部构造函数将其直接分配给_list。

但是，在这样做之前，您需要考虑可能产生的别名效应。如果您知道别名不会引起问题（要么类仅在内部使用且别名已知不是问题，要么别名不会影响MyCollection的使用，要么别名实际上是可取的），则这可以是非常有用的技巧。如果有疑问，那么只需让方法执行return new MyCollection(collection)以更安全。

- Jon Hanna

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请注意，我测试的情况是集合已经是MyCollection，以避免浪费重复的构造。这会导致一些令人惊讶的行为，因为ToXXX方法通常被期望创建新实例。下一句也是如此。那将创建完全意外的间接链接。 - Euphoric

@Euphoric 我确实说过你需要考虑别名效应，但我会修改以使其更清晰。 - Jon Hanna

@JonHanna，你可能在你的“扩展”方法中漏掉了this。 - decPL

@decPL 确实。谢谢。 - Jon Hanna

Answer 2

您可以使用自定义扩展方法代替隐式转换：

public static class Extension
{
    public static MyCollection ToMyCollection(this IEnumerable<MyType> enumerable)
    {
        return new MyCollection(enumerable);
    }
}

然后像使用ToList一样使用它：

return _list.Where(obj => obj.Filter.Equals(filter)).ToMyCollection();

- Euphoric

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这很好，因为它类似于已经存在的 ToList 和 ToArray 扩展方法。 - brimble2010

如果使用LINQ扩展方法来消费我的集合，那么我是否需要重新实现它们以便返回MyCollection？ - Alex

不需要，因为MyCollection已经实现了IEnumerable<MyType>接口，所以所有的Linq扩展方法都可以直接使用。 - Jon Hanna

如果你想让它们这样做，那么是的。为什么你想让他们如此呢？通常情况下，就像 ToList 一样，我们只需要在想要 MyCollection 的那个时间点将 ToMyCollection 作为最后一件事情即可。否则，如果你想对它们进行另一个 Linq 操作，那么每个阶段都会创建新的 MyCollection 对象，这将浪费时间和内存。 - Jon Hanna

这就是为什么你会使用 Model.MyList.Where(x => x.ID == 3).ToMyCollection()。考虑一下，Model.MyList.Where(x => x.ID == 3).OrderBy(x => x.ID).Take(5)。如果 Where 和 OrderBy 返回了一个 MyCollection，那么它们将浪费时间和内存在 MyCollection 中构建一个列表，只是为了在下一个方法中使用一次，然后被收集。重新实现 Linq 只有在你要执行延迟执行（MyCollection 不支持）或者也许你正在改变对不可变集合的视图时才有意义（同样，在这里不适用）。 - Jon Hanna

Answer 3

这是实际上不起作用的行：

public static implicit operator MyCollection(IEnumerable<MyType> collection)

因为你正在尝试做的不被允许：

错误 CS0552：不允许对或从接口进行用户定义的转换

如果重新定义接口到类的转换，您可能会破坏太多的CLR内部内容，因此不允许这样做。

最好的方法是使用自定义扩展方法，就像@Euphoric建议的那样。

- Lanorkin

Answer 4

如果您想扩展 IEnumerable 的某些功能，您可以轻松地使用扩展方法：

public static class Extensions
{
    public IEnumerable<MyType> Filter(this IEnumerable<MyType> e, string filter)
    {
        return e.Where(T => T.Filter.Equals(filter));
    }
}

这将使其即使没有强制转换运算符也能正常工作。

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如果您想要进行隐式转换，this 告诉您这并不容易。

- AgentFire

Answer 5

为什么需要一个ICollection？我会像下面的代码一样使用IEnumerable。如果你需要一个ICollection，只需将下面的IEnumerable替换为ICollection，但要保持一致，不要混用两者。

public class MyCollection : IEnumerable<MyType>
{
    private IEnumerable<MyType> _list;

    public MyCollection(IEnumerable<MyType> collection)
    {
        _list = collection;
    }

    // collection methods excluded for brevity

    public MyCollection Filter(string filter)
    {
        return new MyCollection(_list.Where(obj => obj.Filter.Equals(filter))); 
    }

请注意：如果您使用的是ICollection而不是IEnumerable，则Filter命令应为：

return new MyCollection(_list.Where(obj => obj.Filter.Equals(filter)).ToList());

- AndreCruz

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因为它是一个集合，而不仅仅是可枚举列表。IEnumerable 接口不包含 Add、Remove 等方法。 - Alex