为什么我在此示例代码中没有出现语法错误？答案

【问题标题】：Why I don't get syntax error in this sample code?为什么我在此示例代码中没有出现语法错误？
【发布时间】：2016-07-29 22:28:13
【问题描述】：

刚刚尝试了一些 C# Lookup 集合的基础知识，发现这个简单的示例编译得很好，即使是 IGrouping 接口也应该将 TElement 设置为 int。

string txt = "Hello world!";
ILookup<char, int> occurrences = Enumerable.Range(0, txt.Length).ToLookup(i => txt[i], i => i);

foreach (IGrouping<char, string> values in occurrences)
    Console.WriteLine($"{values.Key}: {string.Join(", ", values)}");

显然，我在无效演员表上遇到运行时错误。但我预计，这适用于编译器......

【问题讨论】：

@PeterDuniho：那我们可以接受this question and these answers 吗？那是字面意思。是的，虽然title很奇怪，但问题和语义/意思/..是一样的。
@Quetzalcoatl：好多了，是的……这似乎更像这个问题。我认为 Scott 在他关于协方差的业务的回答接近尾声时有点混乱，但除此之外，这是本问答的合理复制。

标签： c# casting syntax-error igrouping

【解决方案1】：

这似乎是编译器使用的规则：

如果编译器可以看到值类型或密封类没有实现或继承程序员试图强制转换的类型 to/from，强制转换在编译时是非法的。

（感谢 Jeppe Stig Nielsen 在 cmets 中提到这一点。）

如果您使用以下任一选项而不是示例中的 XXXX，则这是编译 foreach (XXXX values in occurrences) 的结果。注意occurrences 的类型是ILookup<char, int>，它派生自IGrouping<char, int>。

public class MyClass { } 编译
public sealed class MyClass { } 编译时错误
public sealed class MyClass : IGrouping<char, int> {...} 编译
public sealed class MyClass : IGrouping<char, string> {...} 编译时错误
public struct MyStruct {} 编译时错误
public struct MyStruct : IGrouping<char, string> {...} 编译时错误
public struct MyStruct : IGrouping<char, int> {...} 编译

这是 Krzysztof Cwalina 撰写的一篇很好的博客 post，它描述了 Duck 如何在 foreach 中使用输入：

C# 的 foreach 运算符已经使用了鸭子类型。这可能会让一些人感到惊讶，但要在 C# 中支持 foreach，您不需要实现 IEnumerable！您所要做的就是：

提供一个不带参数的公共方法GetEnumerator，它返回一个有两个成员的类型：a) 一个不带参数并返回布尔值的方法MoveMext，b) 一个带有getter 的属性Current返回一个对象。

【讨论】：

不能出现编译时错误的原因是我们使用了接口。编译器知道它有一个IGrouping<char, int>（来自Current 属性类型），但是无论什么类实现它，原则上也可以实现IGrouping<char, string>。任何人都可以编写一个实现这两者的类。由于编译器不能排除产生的实际元素都是这样的，所以它是允许的。我的建议是在所有 foreach 语句中使用 var。
@JeppeStigNielsen：“原则上也可以实现 IGrouping。” -- 但是如果调用的 GetEnumerator() 方法没有枚举该接口，它没有帮助。接口兼容性是一个完整的红鲱鱼。 “由于编译器不能排除...” -- 但是，再次...只是因为这是foreach 语句的开发人员的特定选择。当引入泛型时，规范可能已更改为要求直接类型兼容性而不是使用鸭子类型（如您的评论所暗示的那样，不强制转换为预期的接口......再次，红鲱鱼）。
@JeppeStigNielsen：“我的建议是在所有 foreach 语句中使用 var。” -- 呃，真的吗？这将完全否定通过鸭子类型实现偶数类型兼容性的有用性，因为当集合类型与您所需的循环变量类型不完全匹配时，您必须自己编写显式转换。
@JeppeStigNielsen 我不认为这是因为使用了接口。如果是这个原因，那么声明 foreach (MyStruct values in occurrences) 是有效的，因为 MyStruct 也可能实现该接口。但是如果在示例中使用值类型，则会收到编译时错误。
正如我在对现已删除的答案的评论中所说，例如问题中的foreach (string values in occurrences) 和occurrences，不得编译（string 是sealed 并且确实不执行IGrouping<char, int>)。