C# 中的默认结构不调用隐式运算符

Question

我正在实现 Haskell 的 Maybe 的 C# 变体并遇到一个奇怪的问题，其中 null 和 default 对从 [= 返回的值有不同的含义13=]转换。

public class TestClass
{
    public void Test()
    {
        Maybe<string> valueDefault = default;
        Maybe<string> valueNull = null;
        Maybe<string> valueFoobar = "foobar";
        Console.WriteLine($"Default: (Some {valueDefault.Some}, None {valueDefault.None}");
        Console.WriteLine($"Null: (Some {valueNull.Some}, None {valueNull.None}");
        Console.WriteLine($"Foobar: (Some {valueFoobar.Some}, None {valueFoobar.None}");
    }
}

public struct Maybe<T>
{
    public T Some { get; private set; }
    public bool None { get; private set; }

    public static implicit operator Maybe<T>(T value)
    {
        return new Maybe<T>() {
            Some = value,
            None = value == null
        };
    }
}

输出为：

Default: (Some , None False)

Null: (Some , None True)

Foobar: (Some foobar, None False)

我原以为 valueDefault 和 valueNull 是相等的。但似乎 null 已转换，而 default 未转换。我通过将 None 替换为具有反向布尔条件的 HasSome 来解决问题，但问题仍然存在。

为什么 null 和 default 的处理方式不同？

Answer 1

default 总是用零字节填充结构的内存。 null 不是值类型的有效值，因此编译器发现隐式 (Maybe<string>)(string)null 强制转换。

也许你可以替换为；

public struct Maybe<T>
{
    public T Some { get; private set; }
    public bool None => Some == null;
...

Answer 2

每个类型都有一个默认值，包括Maybe<T>。有关列表，请参阅 this page。

Maybe<string> valueDefault = default; 会将默认值 Maybe<string> 赋值给 valueDefault。 Maybe<string> 的默认值是多少？根据该页面，由于 Maybe<string> 是一个结构，因此其默认值为：

The value produced by setting all value-type fields to their default values and all reference-type fields to null.

所以它是 Maybe<string> 的一个实例，其中 Some 是 null，None 是 false。 false是bool的默认值。

编译器不会尝试使用默认值 string，因为这需要进一步转换为 Maybe<string>。如果可以直接使用默认值Maybe<string>，何必多此一举，对吧？

你可以强制它：

Maybe<string> valueDefault = default(string);

另一方面，

null 被转换为 Maybe<string>，因为 null 不是 Maybe<string> 的有效值（结构不能为空！），因此编译器推断出您的意思一定是 null as string，并进行隐式转换。

您可能已经知道这一点，但您似乎正在重新发明 Nullable<T>

C# 中的默认结构不调用隐式运算符

Implicit operator isn't called for default of struct in C#

c#

implicit-conversion