为什么 C# 编译器不调用隐式运算符编译错误？

问题描述

考虑以下结构：

struct SomeWrapper
{
    public Guid guid;

    public static implicit operator SomeWrapper(Guid guid) => new SomeWrapper {guid = guid};
}

这个结构定义了一个隐式运算符，用于将 Guid 视为 SomeWrapper，非常简单。除了第一个 PleaseDoNotCompile 之外，以下所有方法都会编译：

static Task<SomeWrapper> PleaseDoNotCompile() => Task.Run(() => Guid.NewGuid());

static Task<SomeWrapper> WhyDoYouCompile() => Task.Run(() =>
{
    return Guid.NewGuid();

    return new SomeWrapper();
});

static SomeWrapper IUnderstandWhyYouCompile() => Guid.NewGuid();

static async Task<SomeWrapper> IUnderstandWhyYouCompiletoo() => await Task.Run(() => Guid.NewGuid());

特别是，WhyDoYouCompile 只是第一个带有返回 SomeWrapper 值的附加 return 语句的方法。很明显，返回是无法访问的代码。它仍然可以编译，而第一个没有。

因此，除了附加的 return 语句之外，这两种方法之间实际上还有另一个区别：PleaseDoNotCompile 使用 Task.Run<Guid>(Func<Guid> function) 而 WhyDoYouCompile 使用 Task.Run<SomeWrapper>(Func<SomeWrapper> function)。所以，额外的回报实际上改变了使用的过载。

尽管如此，IUnderstandWhyYouCompiletoo 只是带有 async 和 await 关键字的 PleaseDoNotCompile 也使用 Task.Run<Guid>(Func<Guid> function) 并且它确实可以编译。

那么，问题很简单，为什么 PleaseDoNotCompile 不能编译而其他方法可以编译？我错过了什么？

解决方法

这在语言规范的 Inferred Return Type 部分进行了解释。

在类型推断期间，编译器必须弄清楚您传递给 Task.Run 的 lambda 表达式的返回类型是什么，以便推断 Task.Run 的泛型参数。规则是（对于 lambda F）：

如果 F 的主体是具有类型的表达式，则 F 的推断结果类型就是该表达式的类型。
如果 F 的主体是一个块，并且该块的 return 语句中的表达式集具有最佳公共类型 T，则推断的结果类型 F 是 T。
否则，无法为 F 推断结果类型。

对于 PleaseDoNotCompile，第 1 点适用，返回类型推断为 Guid，因此 Task<Guid> 返回 Task.Run。请注意，在类型推断中通常不会考虑您分配给 Task<SomeWrapper> 的事实。例如：

static void Main(string[] args)
{
    string t = F(); // cannot infer type!
}

public static T F<T>()
{
    return default(T);
}

在 WhyDoYouCompile 中，第二点适用，编译器会在 Guid.NewGuid() 和 new SomeWrapper() 的类型之间找到“最佳公共类型”。即使第二次返回不可达，编译器在这个过程中仍然会考虑它。我知道这听起来很傻，但这就是规范！

找到最佳公共类型的规则指定为 here。它涉及到相当多的类型推断算法，这里就不详细解释了。我希望您会同意直观，Guid 和 SomeWrapper 之间最常见的类型是 SomeWrapper，因为 Guid 可以转换为SomeWrapper。

因此，Task.Run 的泛型参数被推断为 SomeWrapper，并且您会按预期获得 Task<SomeWrapper>。

要使表达式主体的 lambda 起作用，您只需为 Task.Run 指定类型参数：

Task.Run<SomeWrapper>(() => Guid.NewGuid())

c#c#delegates implicit-conversion lambda lambda lambda