使用元组的模式匹配和装箱对基类型进行 F# 测试答案

【问题标题】：F# Testing for Base Types With Pattern Matching and Boxing of Tuples使用元组的模式匹配和装箱对基类型进行 F# 测试
【发布时间】：2023-01-08 00:38:55
【问题描述】：

我试图理解基本类型的装箱和测试的概念，尤其是元组。

我有两个来自外部 C# 库的对象，它们具有不同的具体类型但共享一个公共基类型：

let o1 = ConcreteType1() // has base type BaseType
let o2 = ConcreteType2() // also has base type BaseType

如果o1和o2都派生自BaseType，我必须执行一些特殊的比较逻辑，所以我想测试元组(o1, o2)的元素是否都具有基类型BaseType。

基于answers to this question，我想我必须装箱每个元素类型的分别地并对单个元素执行类型测试，以便考虑基本类型：

match box o1, box o2 with
| (:? BaseType), (:? BaseType) -> // special logic with o1, o2
| _ -> // nope, some other behavior

我的理解是，简单地装箱元组本身不会将单个元素向上转换为 obj，因此对它们的基本类型的测试将不起作用：

match box (o1, o2) with
| :? (BaseType * BaseType) -> // never hit, because elements are not upcast to obj
| _ -> // ...

这是对观察到的行为的正确解释，还是涉及其他机制？

【问题讨论】：

标签： f# boxing type-testing

【解决方案1】：

装箱元组确实不会装箱元组的项目。但是，即使您也手动装箱这些项目，它仍然不匹配。所以下面的代码打印"Unknown"：

match box (box o1, box o2) with
    | :? (BaseType * BaseType) -> printfn "BaseType"
    | _ -> printfn "Unknown"   // hit

这是因为ConcreteType1 * ConcreteType2是不是BaseType * BaseType 或 obj * obj 的子类型。请注意，以下代码甚至无法编译：

let testBad (tuple : BaseType * BaseType) =
    tuple :?> (ConcreteType1 * ConcreteType2)   // compiler error: can't cast

这意味着以下代码将打印"ConcreteType"：

match box (o1, o2) with
    | :? (BaseType * BaseType) -> printfn "BaseType"
    | :? (ConcreteType1 * ConcreteType2) -> printfn "ConcreteType"   // hit
    | _ -> printfn "Unknown"

这正是多态类型与 OO 子类型交互的方式。作为另一个示例，List<ConcreteType1> 不是 List<BaseType> 的子类型，因此再多的装箱和转换也无法使它们匹配。

令人困惑的是，F# 确实有一种特殊情况，它会自动转换 ConcreteType1 * ConcreteType2 参数以匹配 BaseType * BaseType 参数：

let testGood (tuple : BaseType * BaseType) =
    printfn "good"

testGood (o1, o2)   // this works and prints "good"

我认为这是因为元组参数在其他语言中很常见，所以 F# 试图保持兼容性，但我不确定。

【讨论】：