为什么 IsAssignableFrom 在将可空值与接口进行比较时返回 false？答案

【问题标题】：Why IsAssignableFrom return false when comparing a nullable against an interface?为什么 IsAssignableFrom 在将可空值与接口进行比较时返回 false？
【发布时间】：2017-02-18 17:32:57
【问题描述】：

以下 C# 调用返回 false ：

typeof(IComparable).IsAssignableFrom(typeof(DateTime?))

但是，以下行是完全有效的：

IComparable comparable = (DateTime?)DateTime.Now;

为什么会这样？

是不是因为可空类型是使用Nullable<T> 支持的，而第一个泛型参数实现了一个接口这一事实并不意味着 Nullable 类也实现了该接口？（例如：List<Foo> 没有实现 Foo 实现的接口）

编辑：我认为上面的行可以编译，因为当装箱一个可为空的类型时，只有底层类型被装箱，如下所述：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms228597.aspx

【问题讨论】：

有趣的问题是为什么即使Nullable<T> 没有实现IComparable，你的第二行也会编译
我应该重写这个问题。
您提供的链接已经很好地解释了它，甚至显示了一个可以分配给IConvertible 的可空示例。所以原因是，如果一个 nullable 有一个值，它将被装箱到底层类型T，而不是 nullable。

标签： c# types

【解决方案1】：

这种行为的原因是IsAssignableFrom() 没有考虑编译器为可空类型的转换而发出的特殊装箱转换。

请注意，您实际上并不需要问题中的演员表。

代替

 IComparable comparable = (DateTime?)DateTime.Now;

你可以写：

DateTime? test = DateTime.Now;
IComparable comparable = test;

因为Nullable<T> 提供了一个隐式转换运算符，所以这些行的第一行可以编译：

public static implicit operator Nullable<T> (
    T value
)

第二行导致编译器发出一个盒子指令：

L_000e: box [mscorlib]System.Nullable`1<valuetype [mscorlib]System.DateTime>

C# 语言规范的第 6.1.7 节装箱转换（这专门针对可空类型的装箱转换）涵盖了此装箱操作，其中指出：

装箱转换允许将值类型隐式转换为一个引用类型。拳击转换存在于任何 non-nullable-value-type 到 object 和 dynamic，到 System.ValueType and 到由 non-nullable-value-type 实现的任何接口类型。此外，枚举类型可以转换为 System.Enum 类型。

存在从可空类型到引用类型的装箱转换，如果并且仅当底层证券存在装箱转换时 non-nullable-value-type 到引用类型。

一个值类型有一个装箱转换到一个接口类型 I 如果它有装箱转换到接口类型 I0 并且 I0 具有到 I 的标识转换。

一个值类型有一个装箱转换到一个接口类型 I 如果它有装箱转换为接口或委托类型 I0 和 I0 是方差可转换（第 13.1.3.2 节）到 I。

装箱一个不可空值类型的值包括分配一个对象实例和将值类型值复制到该实例中。结构体可以装箱到 System.ValueType 类型，因为它是所有类型的基类结构（§11.3.2）。

这就是产生上述拳击操作的原因。我已经将最相关的点加粗和斜体。

另请参阅此链接（由 OP 提供）：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms228597.aspx

【讨论】：

但是为什么当我不转换为Nullable<T> 的T 时使用它，但是当我将它分配给T 实现的接口时？所以它确实回答了一个问题，为什么我可以使用DateTime.Now 并将其分配给DateTime? 变量，但它没有解释（？）为什么我可以为T 实现的接口分配可空值。
@TimSchmelter 确实，这是一个不同的问题。 :)
这并不是一个真正不同的问题，因为只有当 OP 尝试时，您的答案才能解释它：typeof(DateTime).IsAssignableFrom(typeof(DateTime?));（也将返回 false）。但实际上他正试图将其分配给IComparable
其实 OP 已经用他提供的the link 回答了这个问题。带有值的 Nullable 将被装箱到基础类型 T 而不是 nullable。
@TimSchmelter 我添加了对 C# 标准相关部分的引用；为了完整起见，我还将添加 OP 的链接。

【解决方案2】：

Nullables 是特殊的。

object boxedNullable = new decimal?(42M);

Console.WriteLine(boxedNullable.GetType().Name); // Decimal

当您装箱一个可为空的值时，您实际上所做的是装箱基础值，而不是可为空的。所以default(decimal?) 只会给你null（而不是“无值可空”），new decimal?(42M) 会给你一个盒装的decimal。

当您将值类型转换为接口时，必须装箱 - 因此您的第二行实际上将可空值更改为装箱 DateTime。 DateTime? 没有实现 IComparable，但 DateTime 实现了 - 这就是您最终要转换到接口的内容，因为值类型必须首先装箱。

这在 ECMA 规范中定义，I.8.2.4 Boxing and unboxing of values：

所有值类型都有一个称为框的操作。对任何值类型的值进行装箱会产生其装箱值；即，包含原始值的按位副本的相应装箱类型的值。如果值类型是可空类型（定义为值类型System.Nullable<T> 的实例化），则结果是空引用或其类型 T 的 Value 属性的按位副本，具体取决于其 HasValue 属性（分别为 false 和 true） .所有装箱的类型都有一个名为 unbox 的操作，它会生成一个指向值的位表示的托管指针。

最好的办法是使用x is IComparable 或x as IComparable 来查找某些类型是否实现IComparable；使用反射会让您接触到 .NET 和 C#（以及编写代码的人使用的任何其他语言）的许多小怪癖。

【讨论】：