Аргумент типа универсального типа С#, не выводимый из использования

Ответ 1

Кажется, что вывод типа работает жадным способом, сначала пытаясь сопоставить методу generic types, а затем классу generic types. Так что если вы скажете

int count = theFoo.Accept<int>(new CountVisitor());

это работает, что странно, так как Foo является единственным кандидатом для класса generic type.

Во-первых, если вы замените тип generic типа на тип второго класса, он работает:

public interface IVisitable<R, out T> where T: IVisitable<int, T>
{
    R Accept(IVisitor<R, T> visitor);
}

public class Foo : IVisitable<int, Foo>
{
    public int Accept(IVisitor<int, Foo> visitor) => visitor.Visit(this);
}

public class Bar : IVisitable<int, Bar>
{
    public int Accept(IVisitor<int, Bar> visitor) => visitor.Visit(this);
}

public interface IVisitor<out TResult, in T> where T: IVisitable<int, T>
{
    TResult Visit(T visitable);
}

public class CountVisitor : IVisitor<int, Foo>, IVisitor<int, Bar>
{
    public int Visit(Foo visitable) => 42;
    public int Visit(Bar visitable) => 7;
}

class Program {
    static void Main(string[] args) {
        var theFoo = new Foo();
        int count = theFoo.Accept(new CountVisitor());
    }
}

Во-вторых (и это странная часть, которая подчеркивает, как работает вывод типа), посмотрите, что произойдет, если вы замените int на string в посетителе Bar:

public class CountVisitor : IVisitor<int, Foo> , IVisitor<string, Bar>
{
    public int Visit(Foo visitable) => 42;
    public string Visit(Bar visitable) => "42";
}

Во-первых, вы получаете ту же ошибку, но смотрите, что произойдет, если вы нажмете строку:

    int count = theFoo.Accept<string>(new CountVisitor());

ошибка CS1503: аргумент 1: невозможно преобразовать из 'CountVisitor' в 'IVisitor<string, Foo>'

Это говорит о том, что компилятор сначала рассматривает методы общих типов (TResult в вашем случае) и не работает сразу, если находит больше кандидатов. Он даже не смотрит дальше, на классы общих типов.

Я попытался найти спецификацию вывода типа из Microsoft, но не смог найти ее.

Ответ 2

Выдает ли вывод типа, как только есть только один подходящий кандидат?

Да, в этом случае. При попытке вывести параметр общего типа метода (TResult), алгоритм вывода типа оказывается неудачным на CountVisitor имеющем два вывода типа IVisitor<TResult, TVisitable>.

Из спецификации С# 5 (самое последнее, что я мог найти), §7.5.2:

Tr M<X1…Xn>(T1 x1 … Tm xm)

При вызове метода формы M(E1 …Em) задачей вывода типа является поиск уникальных аргументов типа S1…Sn для каждого из параметров типа X1…Xn так что вызов M<S1…Sn>(E1…Em) становится действительным.

Самый первый шаг, который принимает компилятор, выглядит следующим образом (§7.5.2.1):

Для каждого из аргументов метода Ei:

• Если Ei - анонимная функция, то вывод о явном параметрическом параметре (§7.5.2.7) производится из Ei to Ti

• В противном случае, если Ei имеет тип U а xi - параметр значения, то вывод с нижней границей производится от U до Ti.

У вас есть только один аргумент, поэтому мы имеем, что единственным Ei является выражение new CountVisitor(). Это явно не анонимная функция, поэтому мы находимся во втором пункте. Тривиально видеть, что в нашем случае U имеет тип CountVisitor. xi " xi - это параметр значения" в основном означает, что это не переменная out, in, ref и т.д., Которая здесь имеет место.

На этом этапе нам нужно сделать вывод с нижней границей от CountVisitor к IVisitor<TResult, TVisitable> Соответствующая часть §7.5.2.9 (где из-за переменной переменной мы имеем V= IVisitor<TResult, TVisitable> в наш случай):

• В противном случае значения U1…Uk и V1…Vk определяются путем проверки того, применяется ли одно из следующих случаев:
  • V - тип массива V1[…] а U - тип массива U1[…] (или параметр типа, эффективный базовый тип которого является U1[…]) того же ранга
  • V является одним из IEnumerable<V1>, ICollection<V1> или IList<V1> а U является одномерным типом массива U1[] (или параметром типа, эффективным базовым типом которого является U1[])
  • V - построенный класс, структура, интерфейс или тип делегата C<V1…Vk> и существует уникальный тип C<U1…Uk> такой, что U (или, если U является параметром типа, его эффективным базовым классом или любым членом его эффективного набора интерфейсов) идентичен, наследуется от (прямо или косвенно) или реализует (прямо или косвенно) C<U1…Uk>.

(Ограничение "единственности" означает, что в случае интерфейса C<T>{} class U: C<X>, C<Y>{}, то никаких выводов не делается, если вывести из U в C<T> поскольку U1 может X или Y).

Мы можем пропустить первые два случая, поскольку они явно не применимы, третий случай - тот, в который мы попадаем. Компилятор пытается найти уникальный тип C<U1…Uk> который CountVisitor реализует и находит два таких типа: IVisitor<int, Foo> и IVisitor<int, Bar>. Обратите внимание, что пример, который дает spec, почти идентичен вашему примеру.

Из-за ограничения уникальности для этого аргумента метода не делается никаких выводов. Поскольку компилятор не может вывести информацию о типе из аргумента, ему нечего делать, чтобы попытаться вывести TResult и, таким образом, выйти из строя.

Что касается того, почему существует ограничение единственности, я предполагаю, что он упрощает алгоритм и, следовательно, реализацию компилятора. Если вам интересно, здесь ссылка на исходный код, где Roslyn (современный компилятор С#) реализует типичный вывод типа метода.

Ответ 3

В С# вы можете упростить шаблон посетителя, удалив "двойную отправку", используя dynamic ключевое слово.

Вы можете реализовать своего посетителя следующим образом:

public class CountVisitor : IVisitor<int, IVisitable>
{
   public int Visit( IVisitable v )
   {
       dynamic d = v;
       Visit(d);
   }

    private int Visit( Foo f ) 
    {
        return 42;
    }

    private int Visit( Bar b )
    {
        return 7;
    }
}

Делая это, вам не нужно иметь метод Accept, реализованный в Foo и Bar хотя они все равно должны реализовать общий интерфейс для работы Visitor для работы в отключенном режиме.