使用String.Concat(Object)而非String.Concat(String)的目的是什么？

Question

在C#中使用String.Concat(Object)而不是String.Concat(String)的目的是什么？为什么不直接使用Object.ToString()的隐式调用，而是传递一个可能会导致装箱的object本身呢？

Int32 i = 5;
String s = "i = ";

// Boxing happens, ToString() is called inside
Console.WriteLine(s + i);
// Why compiler doesn't call ToString() implicitly?
Console.WriteLine(s + i.ToString());

给我们以下的IL。

.method private hidebysig static void  MyDemo() cil managed
{
    // Code size       47 (0x2f)
    .maxstack  2
    .locals init ([0] int32 i, [1] string s)
    IL_0000:  nop
    IL_0001:  ldc.i4.5
    IL_0002:  stloc.0
    IL_0003:  ldstr      "i = "
    IL_0008:  stloc.1
    IL_0009:  ldloc.1
    IL_000a:  ldloc.0
    IL_000b:  box        [mscorlib]System.Int32
    IL_0010:  call       string [mscorlib]System.String::Concat(object, object)
    IL_0015:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
    IL_001a:  nop
    IL_001b:  ldloc.1
    IL_001c:  ldloca.s   i
    IL_001e:  call       instance string [mscorlib]System.Int32::ToString()
    IL_0023:  call       string [mscorlib]System.String::Concat(string, string)
    IL_0028:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
    IL_002d:  nop
    IL_002e:  ret
} // end of method Program::MyDemo

- John Doe

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好问题。我想在这里补充一点：为什么没有 string Concat<T>(string s, T value) 方法，它可以被 + 运算符使用。 - Dennis

@Dennis 那有什么用处呢？ - Patrick Hofman

@Dennis 编译器如何将 T value 与 string s 连接起来？所有的 T 都能连接吗？ - Yuval Itzchakov

在内部，只需要调用 return string.Concat(s, value.ToString()); 即可。对于值类型，这将避免装箱。 - Dennis

Answer 1

为什么编译器要这样做呢？它无法这样做。

如果传入一个对象（在本例中是装箱的int），编译器唯一的可能性就是调用string.Concat(object, object)。它无法调用string.Concat(string, string)，因为不是所有参数都是string，所以不符合第二个重载。

相反，它调用string.Concat(object, object)并在适当的情况下执行ToString。

作为开发人员，您对string.Concat方法的工作原理有着熟悉的了解。编译器不知道最终它全部变成一个string。

另外，如果其中一个object是null，会发生什么？ToString将失败并引发异常。这毫无意义。只需传入object，让代码处理它。

- Patrick Hofman

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编译器知道所有类型最终都继承自Object。Object包含ToString()方法。因此，当编译器遇到一个期望String的函数的非String参数时，它可能会隐式地调用ToString()。 - John Doe

但是作为开发人员，您对string.Concat方法的工作原理有着深入的了解。编译器并不知道最终所有内容都会变成一个字符串。 - Patrick Hofman

@JohnDoe - 分界线在哪里？你是说，对于任何一组重载，在其中存在两个重载的情况下，其中一个在与另一个接受string参数的相同位置上接受object参数，它应该总是调用ToString()方法来处理对象，因此object重载永远无法调用？ - Damien_The_Unbeliever

确实如此。这可能适用于特定的方法（以及其他一些方法），但99％的方法并不适用。 - Patrick Hofman

@Damien_The_Unbeliever 我只是好奇为什么会存在对象重载，因为任何对象都可以转换为字符串。如果一个对象未初始化（NULL），那么代码可能存在问题（使用未初始化的变量），因此对象重载 1）隐藏了程序员发出空字符串的错误；2）导致不必要的装箱，降低性能和内存使用。 - John Doe

Answer 2

参考来源： http://referencesource.microsoft.com/#mscorlib/system/string.cs,8281103e6f23cb5c

揭示了：

    public static String Concat(Object arg0) {
        Contract.Ensures(Contract.Result<String>() != null);
        Contract.EndContractBlock();

        if (arg0 == null)
        {
            return String.Empty;
        }
        return arg0.ToString();
    }

它只是简单地创建了一个对象的字符串表示形式。所以您传递的任何对象都会被转换为String。String.Empty如果它为空。我认为这也使我们免于在将其转换为string之前检查“null”对象。

- Joel Legaspi Enriquez

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很有趣的是，有一种方法可以连接“单个事物”。 - IS4