如何在编译时检查 LINQ/lambda/表达式树中的值类型？答案

【问题标题】：How to get compile-time checking for value types in LINQ/lambdas/expression trees?如何在编译时检查 LINQ/lambda/表达式树中的值类型？
【发布时间】：2011-04-15 19:58:06
【问题描述】：

我正在使用以下代码以线程安全的方式设置Control 属性：

private delegate void SetPropertyThreadSafeDelegate<TPropertyType>(Control @this, Expression<Func<TPropertyType>> property, TPropertyType value);

public static void SetPropertyThreadSafe<TPropertyType>(this Control @this, Expression<Func<TPropertyType>> property, TPropertyType value)
{
  var propertyInfo = (property.Body as MemberExpression ?? (property.Body as UnaryExpression).Operand as MemberExpression).Member as PropertyInfo;

  if (propertyInfo == null ||
      !propertyInfo.ReflectedType.IsAssignableFrom(@this.GetType()) ||
      @this.GetType().GetProperty(propertyInfo.Name, propertyInfo.PropertyType) == null)
  {
    throw new ArgumentException("The lambda expression 'property' must reference a valid property on this Control.");
  }

  if (propertyInfo.PropertyType.IsValueType &&
      !propertyInfo.PropertyType.IsAssignableFrom(typeof(TPropertyType)))
  {
    throw new ArgumentException(string.Format("Attempted to assign incompatible value type: expecting {0}, got {1}.", propertyInfo.PropertyType, typeof(TPropertyType)));
  }

  if (@this.InvokeRequired)
  {
    @this.Invoke(new SetPropertyThreadSafeDelegate<TPropertyType>(SetPropertyThreadSafe), new object[] { @this, property, value });
  }
  else
  {
    @this.GetType().InvokeMember(propertyInfo.Name, BindingFlags.SetProperty, null, @this, new object[] { value });
  }
}

是这样称呼的：

downloadProgressBar.SetPropertyThreadSafe(() => downloadProgressBar.Step, 32);

这样做的原因是为了在编译时检查属性名称和类型分配。它适用于标准对象，但对于值类型，一切都变得有点像梨形，因为编译器很乐意接受以下内容，这当然会在运行时炸弹：

downloadProgressBar.SetPropertyThreadSafe(() => downloadProgressBar.Step, 'c');
downloadProgressBar.SetPropertyThreadSafe(() => downloadProgressBar.Step, long.MaxValue);

我已经修改了SetPropertyThreadSafe 方法来处理使用值类型时的情况，如果使用不正确的类型作为参数则抛出异常，但我真正在寻找的是能够获得此方法对 100% 的情况执行编译时类型检查，即对象和值类型。这甚至可能吗？如果可以，我需要如何修改我的代码才能做到这一点？

【问题讨论】：

标签： c# .net linq lambda expression-trees

【解决方案1】：

将合同更改为：

public static void SetPropertyThreadSafe<TPropertyType, TValue>(
        this Control self,
        Expression<Func<TPropertyType>> property,
        TValue value)
        where TValue : TPropertyType

请注意，您不再需要执行 IsAssignableFrom 检查，因为编译器会强制执行它。

编译您的示例的原因是编译器猜测类型参数是什么。以下是编译器将这些调用变成的内容：

progBar.SetPropertyThreadSafe<int>(() => progBar.Step, 'c');
progBar.SetPropertyThreadSafe<long>(() => progBar.Step, long.MaxValue);

注意第一个是 int，这是因为 ProgressBar.Step 是一个 int，而 'c' 是一个隐式转换为 int 的 char。与下一个示例相同，int 隐式转换为 long，第二个是 long，因此编译器猜测它是 long。

如果您希望像这样的继承和转换起作用，请不要让编译器猜测。您的两个解决方案是：

始终指定类型参数。在这种情况下，您会注意到第二个很长，并解决了问题。

当然这不太理想，因为你基本上是在 Func 类型中进行硬编码。您真正想做的是让编译器确定这两种类型并告诉您它们是否兼容。

为两者提供不同的类型，以便编译器为您找出答案。

注意：以下是我将使用的代码，与您的完全不同：

    public static void SetPropertyThreadSafe<TControl>(this TControl self, Action<TControl> setter)
        where TControl : Control
    {
        if (self.InvokeRequired)
        {
            var invoker = (Action)(() => setter(self));
            self.Invoke(invoker);
        }
        else
        {
            setter(self);
        }
    }

    public static void Example()
    {
        var progBar = new ProgressBar();
        progBar.SetPropertyThreadSafe(p => p.Step = 3);
    }

【讨论】：

谢谢，这是我缺少的 where 约束。我原以为协/逆变会解决这个问题，您能否解释一下为什么需要这样做？
@Ian Kemp，您没有将类型参数指定为协变或逆变，所以不是。另外，我将更新为什么要编译 yoru 示例的答案。
达芬奇说过，简单是终极的复杂，这里是 100% 正确的。很好的答案。

【解决方案2】：

你不能。 Linq 使用在运行时评估的表达式树。

我建议为您的查询创建单元测试。

【讨论】：

【解决方案3】：

你只需要对你的泛型和表达式做一些小的改动：

public static void SetPropertyThreadSafe<TSource, TPropertyType>(this TSource source, Expression<Func<TSource, TPropertyType>> property, TPropertyType value)

然后你提供一个像这样的 lambda：

var someObject = new /*Your Object*/

someObject.SetPropertyThreadSafe(x => x.SomeProperty, /* Your Value */);

您指定的值必须与 SomeProperty 的类型协变，并在编译时进行检查。如果我误解了什么，请告诉我。如果需要将其约束为 Control，只需将签名更改为

this Control source

或

where TSource : Control

【讨论】：