列表上的Unchecked.defaultof

Question

考虑一下：

> Unchecked.defaultof<list<int>>;;
val it : int list = null
> 2 :: 1 :: Unchecked.defaultof<list<int>>;;
val it : int list = [2]

这种行为背后的原因是什么？我希望最终的列表是2;1，或者引发一个异常。

Answer 1

这是一个非常令人惊讶的问题。我研究了F#列表是如何编译的，它解释了这种行为。我不会认为这是错误(这就是为什么defaultof在Unchecked模块中，它可能会烧毁您的计算机！)

首先，在F# 2.0中，空列表[]没有表示为null，因为这样就不能调用空列表上的方法了--这会破坏很多东西(比如将空列表传递给任何Seq函数)。另外，为了提高效率，None值被表示为null，这意味着option<'a>不能实现seq<'a>接口，即使它是有意义的。

因此，F#使用一个特殊的值list.Empty来表示空列表。现在这个值是与表示非空列表的值具有相同类型的实例(类型为FSharpList<'T>)。唯一的区别是实例的head和tail字段都是null。

现在，您也许可以看到这是怎么回事了--一个空列表实际上被编译成一个对象，其中的this.tail字段为null ( this.head字段也为null，但这并不重要)。

当字段this.tail为null时，list.Tail属性将抛出异常(因为这意味着您将获得一个空列表的尾部--这是一个错误)，但是还有一个内部属性list.TailOrNull，它返回不进行检查的值，并用于编译模式匹配。

例如，下面是一个简单的iter函数：

let rec iter (xs:int list) = 
  match list with
  | x::xs -> Console.WriteLine(x); iter xs
  | [] -> ()

这将被编译为以下C#代码：

if (list.TailOrNull != null) {
  Console.WriteLine(list.HeadOrDefault);
  iter(list.TailOrNull);
}

这将通过检查其list.TailOrNull是否为null来检查list是否为空列表。如果是，那么它知道当前的list值是表示空列表的list.Empty值(并且它不打印它的HeadOrDefault，因为它假定这也是null )。

如果您使用defaultof显式地创建null值，那么42::null将提供一个对象，其中TailOrNull为null，而HeadOrDefault为42。这就是为什么不打印这个值的原因。

TL;DR -不要将Unchecked.defaultof与F#类型一起使用。你永远不会知道会发生什么。