为什么没有检测到使用继承类型的泛型类的类约束？

Question

表达这个问题很难，我希望下面的代码片段能让事情变得清晰：

public class DemoClass<TBase> where TBase : class
{
    public void DemoMethod<T>(T target) where T : TBase
    {
        //The following line causes a design-time error: Type argument 'T' does not satisfy the 'Class' constraint for type parameter 'T'.
        WeakReference<T> demoRef = new WeakReference<T>(target);
    }
}

WeakReference需要满足class约束的类型T。到目前为止一切都还好但是..。

为什么编译器不能检测到T确实检测到了，因为(实际上) T : TBase : class

Answer 1

类为什么编译器不能检测到T确实检测到了，因为(实际上)T: TBase：

？

因为这根本不是真的。除了Poke在他的answer中指出的，这也是非法的，因为所有的值类型都继承自object

 var dc = new DemoClass<object>();
 dc.DemoMethod(1); //woops, just attempted to create a WeakReference<int>

当涉及值类型时，您的推理就会分崩离析。人为的？是的，但是完全合法，所以编译器没有选择，必须认为你的代码是非法的。

更新

Jon Hana在下面的评论中说，在上面的代码中，T不是真正的int，它的object和1被隐式地包装起来，这绝对不是真的。考虑DemoMethod的以下变体

public T DemoMethod<T>(T target) where T : TBase
{
    return target;
}

和以下代码：

var dc = new DemoClass<object>();
var i = dc.DemoMethod(1);

i是int，它不是object。此外，以下代码将正确执行：

long i = dc.DemoMethod(1);

这也证明了T不能是已装箱的int，因为隐式转换将在运行时失败；您不能将值类型拆箱为除类型本身以外的任何类型。

当然，您总是可以显式设置T，这也可以很好地编译：

dc.DemoMethod<int>(1);

Answer 2

让我们来看看the documentation关于T : class的实际含义：

where T : class

类型参数必须是引用类型；这也适用于任何类、接口、委托或数组类型。

不幸的是，如果T是一个接口，这就已经满足了。因此，您可以构造一个简单的示例，从中可以看到传递地应用T : class将不起作用：

public interface ITest { }
public struct Test : ITest { }

如果您现在创建一个类，那么您就满足了类型约束，因为ITest在这里是一个“类”。但是，当您调用DemoMethod<Test>方法时，虽然Test继承了ITest，但是您没有T的引用类型。

通常，这些特殊的泛型类型约束不遵循继承规则。这就是为什么它们是单独定义的，并且还没有由类型系统建立。它们是作为一种特殊的语法存在的，因为类型系统不能以其他方式表达约束。