Expression.Convert 不会为不变值类型参数抛出 InvalidOperationException？答案

【问题标题】：Expression.Convert doesn't throw InvalidOperationException for invariant value type parameters?Expression.Convert 不会为不变值类型参数抛出 InvalidOperationException？
【发布时间】：2011-10-31 21:34:13
【问题描述】：

Expression.Convert 一般在“没有在表达式.类型和类型之间定义转换运算符”时抛出InvalidOperationException。

Func<> 的返回类型参数对于引用类型是协变的。

// This works.
Func<SomeType> a = () => new SomeType();
Func<object> b = a;

它isn't covariant for value types。

方差仅适用于引用类型；如果为变体类型参数指定值类型，则该类型参数对于生成的构造类型是不变的。

// This doesn't work!
Func<int> five = () => 5;
Func<object> fiveCovariant = five;

不过，Expression.Convert 认为这是可能的。

Func<int> answer = () => 42;
Expression answerExpression = Expression.Constant( answer );
// No InvalidOperationException is thrown at this line.
Expression converted 
    = Expression.Convert( answerExpression, typeof( Func<object> ) );

调用Expression.Convert 时不会抛出InvalidOperationException。表达式树编译正确，但是当我调用创建的委托时，我得到了预期的InvalidCastException。

这是一个错误吗？ (I reported it as a bug on Microsoft Connect.)
如何正确检查一种类型是否可以转换为另一种类型？ Some answers 似乎是指使用Convert。我非常喜欢不需要将异常处理作为逻辑使用的方法。

似乎没有正确支持整个方差逻辑。它正确地抱怨无法从Func<SomeType> 转换为Func<SomeOtherType>，但它没有抱怨从Func<object> 转换为Func<string>。

有趣的是，一旦SomeType 和SomeOtherType 在同一个类层次结构中（SomeOtherType 扩展自SomeType），它就永远不会抛出异常。如果不是，那就是。

【问题讨论】：

标签： c# expression-trees covariance contravariance

【解决方案1】：

这是一个错误吗？

是的。当我们添加协变和逆变时，表达式树库可能没有始终如一地更新。对此感到抱歉。

我将其报告为 Microsoft Connect 上的一个错误。

谢谢！到时候会有人看的。

如何正确检查一个类型是否可以转换为另一种类型？

这个问题很模糊。给定两种类型的对象，你想知道吗：

.NET 运行时是否认为类型与赋值兼容？
C# 编译器是否认为类型之间存在隐式转换？
C# 编译器是否认为类型之间存在显式转换？

“int”和“short”例如与 .NET 规则不兼容的赋值。根据 C# 规则，Int 可以显式转换但不能隐式转换为 short，并且 short 可以隐式和显式转换为 int。

【讨论】：

“给定两个type对象，你想知道吗”：如msdn documentation on Expression.Convert：“没有定义表达式.Type和type之间的转换运算符." 现在我无法知道我的表达式树是否代表有效代码，直到运行它。出于我的目的，我需要知道是否可以进行隐式转换。

【解决方案2】：

~~这不是错误。 Expression.Convert 表示运行时类型检查，因此运行时的 InvalidCastException 将是预期的行为。~~

编辑：这并不完全正确。它并不完全代表运行时类型检查（这是文档：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb292051.aspx）。但是，表达式树是在运行时创建的，因此所有类型检查都必须在那时进行。

编辑：我也在使用 .NET 4.0。

顺便说一句，Convert 不会抱怨从 Func<object> 转换为 Func<string> 因为这种转换有时是合法的。如果Func<object> 是对运行时类型为Func<string> 的对象的协变引用，则它是合法的。示例：

Func<string> sFunc = () => "S";
Func<object> oFunc = sFunc;
Func<string> anotherSFunc = (Func<string>)oFunc;

现在，Convert 通过检查一种类型是否可以强制转换为另一种类型来决定是否抛出 InvalidOperationException。在检查委托以进行潜在的引用转换时，看起来代码确实检查了逆变（参数）参数并抛出InvalidOperationException（如果有任何值类型）。它似乎没有检查协变（返回类型）参数。所以我开始怀疑这是一个错误，尽管我倾向于保留对此的判断，直到我有机会查看规范（参见 Eric Lippert 的 Maybe there's something wrong with the universe, but probably not），我现在没时间做。

【讨论】：

没错，所以它会知道它不能将Func<int> 转换为Func<object>？例如。它知道它不能将Func<object> 转换为Func<string>。编辑：所以它似乎也不知道。 :O
@StevenJeuris 没错。关键是无论 Convert 知道什么，它只能在运行时知道。编译器不进行静态分析。因此，您可以使用各种非法转换来调用 Convert，并且调用将编译。在代码运行之前，它们不会失败。
这就是我投反对票的原因，这不是真的。试试看。其他 SE 问题实际上是指使用异常 Convert throws 作为检查到给定类型的转换是否会成功的一种方式。（抱歉，无法立即找到它。）此外，它似乎甚至对泛型类型进行某种形式的类型参数检查，因为我的更新中指定不允许 Func<SomeType> 到 Func<SomeOtherType>。
@StevenJeuris 你的评论让我很困惑：Func<string> 是可转换为Func<object>; Func<object>不能转换为Func<string>。但是，通过 Expression.Convert 影响每个转换确实可以编译。
他不是要求编译器错误；他在编译表达式而不是运行它时要求例外。

【解决方案3】：

Eric Lippert 回答了我的问题的第 1 部分：这似乎是一个错误。我开始寻找问题 2 的解决方案：

如何正确检查一个类型是否可以转换为另一种类型？

我只是第一次尝试Type.CanConvertTo( Type to ) 方法to my library。（来源太复杂，无法在此处发布，抱歉。）

if ( fromType.CanConvertTo( toType ) )
{
    convertedExpression = Expression.Convert( expression, toType );
}

目前它支持检查隐式转换：

简单的非泛型类型。
嵌套泛型接口和委托的变体。
泛型值类型参数的不变性。

不支持：

类型约束。
自定义隐式转换运算符。

它通过all my tests for implicit conversions。虽然您也可以指定包含显式转换（实际上我是use it like that at the moment），但我仍然需要为所有这些场景编写单元测试。

【讨论】：