C# 编译器中的 Duck 类型

Question

注意这不是关于如何在 C# 中实现或模拟鸭子类型的问题...

多年来，我一直认为某些 C# 语言功能依赖于数据语言本身定义的结构（对我来说，这总是像一个奇怪的先有鸡还是先有蛋的场景）。例如，我的印象是 foreach 循环只能与实现 IEnumerable 的类型一起使用。

从那时起，我开始了解到 C# 编译器使用鸭子类型来确定对象是否可以在 foreach 循环中使用，寻找 GetEnumerator 方法而不是 IEnumerable 。这很有意义，因为它去掉了鸡肉和鸡肉。鸡蛋难题。

我有点困惑为什么 using 块和 IDisposable 似乎不是这种情况。编译器无法使用鸭子类型并查找 Dispose 方法是否有任何特殊原因？造成这种不一致的原因是什么？

也许 IDisposable 背后还发生了其他事情？

讨论为什么永远拥有一个带有未实现 IDisposable 的 Dispose 方法的对象超出了本问题的范围:)

Answer 1

这里的 IDisposable 没有什么特别之处，但是迭代器有一些特别之处。

在 C# 2 之前，在 foreach 上使用这种鸭子类型是实现强类型迭代器的唯一方式，也是无需装箱迭代值类型的唯一方式。我怀疑如果 C# 和 .NET 有泛型作为开始，foreach 将有 required IEnumerable 相反，并没有鸭子打字。

现在，编译器在我能想到的其他几个地方使用了这种鸭子类型：

• 集合初始值设定项寻找合适的 Add 重载（以及必须实现 IEnumerableIEnumerable 的类型） code>，只是为了表明它确实是某种集合）；这允许灵活添加单个项目、键/值对等
• LINQ（Select 等） - 这就是 LINQ 实现其灵活性的方式，允许针对多种类型使用相同的查询表达式格式，而无需更改 < code>IEnumerable本身
• C# 5 等待表达式需要 GetAwaiter 返回具有 IsCompleted / 的等待程序类型OnCompleted / GetResult

在这两种情况下，这都使得将该功能添加到现有类型和接口变得更加容易，而该概念之前并不存在。

鉴于 IDisposable 自第一个版本以来就已存在于框架中，我认为鸭子键入 using 语句不会有任何好处。我知道您在讨论中明确试图忽略使用 Dispose 而不实现 IDisposable 的原因，但我认为这是关键点。在语言中实现某个功能需要有充分的理由，我认为鸭子类型是一个超越支持已知接口的功能。如果这样做没有明显的好处，它最终不会出现在语言中。

Answer 2

没有先有鸡还是先有蛋的问题：foreach 可能依赖于 IEnumerable，因为 IEnumerable 不依赖于 foreach。未实现 IEnumerable 的集合允许使用 foreach 的原因可能是 很大程度上是历史性的：

在 C# 中，这并不是绝对必要的
用于继承的集合类
IEnumerable 和 IEnumerator 按顺序排列
与 foreach 兼容；只要
因为班级有所需的
GetEnumerator、MoveNext、重置和
现有成员，它将与
foreach。省略接口有
让您能够
定义 Current 的返回类型
比对象更具体，从而
提供类型安全。

此外，并非所有先有鸡还是先有蛋的问题实际上都是问题：例如，函数可以调用自身（递归！），或者引用类型可以包含自身（如链表）。

因此，当 using 出现时，为什么他们会使用像鸭子类型这样棘手的东西来指定，而他们可以简单地说：实现 IDisposable 呢？从根本上说，通过使用鸭子类型，您正在围绕类型系统进行最终运行，这仅在类型系统不足以（或不切实际）解决问题时才有用。

Answer 3

你问的问题不是先有鸡还是先有蛋的问题。它更像是语言编译器的实现方式。就像 C# 和 VB.NET 编译器的实现不同。如果你编写一个简单的 hello world 代码并使用编译器编译它并检查 IL 代码，它们将会有所不同。回到你的问题，我想解释一下 C# 编译器为 IEnumerable 生成了哪些 IL 代码。

IEnumerator e = arr.GetEnumerator();

while(e.MoveNext())
{
   e.Currrent;
}

因此，C# 编译器针对 foreach 的情况进行了调整。