Chính xác thì “Lớp học đặc biệt” là gì?

Sau khi không lấy được một cái gì đó như sau để biên dịch:

public class Gen<T> where T : System.Array
{
}

với lỗi

Một ràng buộc không được là lớp đặc biệt `System.Array '

Tôi bắt đầu tự hỏi, chính xác thì "lớp học đặc biệt" là gì?

Mọi người dường như thường gặp cùng một loại lỗi khi họ chỉ định System.Enumtrong một ràng buộc chung. Tôi nhận được kết quả tương tự với System.Object, System.Delegate, System.MulticastDelegatevà System.ValueTypequá.

Có nhiều người trong số họ? Tôi không thể tìm thấy bất kỳ thông tin nào về "lớp học đặc biệt" trong C #.

Ngoài ra, những gì là quá đặc biệt về những lớp học mà chúng ta không thể sử dụng chúng như một loại hạn chế chung chung?

Từ mã nguồn Roslyn, nó giống như một danh sách các loại mã cứng:

switch (type.SpecialType)
{
    case SpecialType.System_Object:
    case SpecialType.System_ValueType:
    case SpecialType.System_Enum:
    case SpecialType.System_Delegate:
    case SpecialType.System_MulticastDelegate:
    case SpecialType.System_Array:
        // "Constraint cannot be special class '{0}'"
        Error(diagnostics, ErrorCode.ERR_SpecialTypeAsBound, syntax, type);
        return false;
}

Nguồn: Binder_Constraints.cs IsValidConstraintType
Tôi đã tìm thấy nó bằng cách sử dụng tìm kiếm GitHub: "Một ràng buộc không thể là lớp đặc biệt"

Tôi tìm thấy một bình luận của Jon Skeet từ năm 2008 về một câu hỏi tương tự: Tại sao System.Enumràng buộc không được hỗ trợ.

Tôi biết điều này hơi lạc đề , nhưng anh ấy đã hỏi Eric Lippert (nhóm C #) về nó và họ đã cung cấp câu trả lời sau:

Trước hết, phỏng đoán của bạn là đúng; các hạn chế về các ràng buộc là bởi và lớn là đồ tạo tác của ngôn ngữ, chứ không phải CLR nhiều. (Nếu chúng tôi thực hiện các tính năng này, sẽ có một số điều nhỏ mà chúng tôi muốn thay đổi trong CLR về cách chỉ định các kiểu liệt kê, nhưng chủ yếu đây sẽ là công việc ngôn ngữ.)

Thứ hai, cá nhân tôi muốn có các ràng buộc ủy quyền, ràng buộc enum và khả năng chỉ định các ràng buộc là bất hợp pháp ngày nay bởi vì trình biên dịch đang cố gắng cứu bạn khỏi chính bạn. (Đó là, làm cho các loại niêm phong trở thành hợp pháp như những ràng buộc, v.v.)

Tuy nhiên, do các hạn chế về lịch trình, chúng tôi có thể sẽ không thể đưa các tính năng này vào phiên bản tiếp theo của ngôn ngữ.

Theo MSDN, đó là một danh sách tĩnh của các lớp:

Lỗi trình biên dịch CS0702

Ràng buộc không được là 'định danh' lớp đặc biệt Các loại sau không được dùng làm ràng buộc:

• System.Object
• System.Array
• System.Delegate
• System.Enum
• System.ValueType.

Theo Đặc tả ngôn ngữ C # 4.0 (Mã hóa: [10.1.5] Ràng buộc tham số kiểu) cho biết hai điều:

1] Loại không được là đối tượng. Bởi vì tất cả các kiểu bắt nguồn từ đối tượng, một ràng buộc như vậy sẽ không có hiệu lực nếu nó được cho phép.

2] Nếu T không có ràng buộc chính hoặc ràng buộc tham số kiểu thì lớp cơ sở hiệu quả của nó là đối tượng.

Khi bạn xác định một lớp chung, bạn có thể áp dụng các hạn chế đối với các loại kiểu mà mã máy khách có thể sử dụng cho các đối số kiểu khi nó khởi tạo lớp của bạn. Nếu mã máy khách cố gắng khởi tạo lớp của bạn bằng cách sử dụng kiểu không được cho phép bởi một ràng buộc, kết quả là lỗi thời gian biên dịch. Những hạn chế này được gọi là ràng buộc. Các ràng buộc được chỉ định bằng cách sử dụng từ khóa where theo ngữ cảnh. Nếu bạn muốn giới hạn một kiểu chung là một kiểu tham chiếu, hãy sử dụng: class.

public class Gen<T> where T : class
{
}

Điều này sẽ cấm kiểu chung chung là kiểu giá trị, chẳng hạn như int hoặc struct, v.v.

Ngoài ra, Ràng buộc không thể là 'định danh' lớp đặc biệt Các loại sau không được dùng làm ràng buộc:

• System.Object
• System.Array
• System.Delegate
• System.Enum
• System.ValueType.

Có một số lớp nhất định trong Khung có hiệu quả truyền các đặc tính đặc biệt cho tất cả các kiểu bắt nguồn từ chúng nhưng bản thân không sở hữu các đặc điểm đó . Bản thân CLR không cấm sử dụng các lớp đó làm ràng buộc, nhưng các kiểu chung bị ràng buộc với chúng sẽ không có được các đặc tính không kế thừa như cách các kiểu cụ thể sẽ làm. Những người tạo ra C # đã quyết định rằng vì hành vi như vậy có thể khiến một số người bối rối và họ không thấy bất kỳ tính hữu ích nào của nó, họ nên cấm những ràng buộc như vậy thay vì cho phép họ hành xử như họ làm trong CLR.

Nếu, ví dụ, một được phép viết: void CopyArray<T>(T dest, T source, int start, int count); người ta có thể truyền destvà sourceđến các phương thức mong đợi một đối số kiểu System.Array; hơn nữa, người ta sẽ nhận được xác thực thời gian biên dịch destvà sourcelà các kiểu mảng tương thích, nhưng người ta sẽ không thể truy cập các phần tử của mảng bằng []toán tử.

Việc không thể sử dụng Arraynhư một ràng buộc chủ yếu là khá dễ dàng để khắc phục, vì void CopyArray<T>(T[] dest, T[] source, int start, int count)sẽ hoạt động trong hầu hết các tình huống mà phương pháp cũ sẽ hoạt động. Tuy nhiên, nó có một điểm yếu: phương thức trước đây sẽ hoạt động trong trường hợp một hoặc cả hai đối số là kiểu System.Arraytrong khi từ chối các trường hợp mà các đối số là kiểu mảng không tương thích; thêm một quá tải trong đó cả hai đối số đều thuộc loại System.Arraysẽ làm cho mã chấp nhận các trường hợp bổ sung mà nó phải chấp nhận, nhưng cũng làm cho nó chấp nhận sai các trường hợp không nên.

Tôi thấy quyết định đặt ra ngoài vòng pháp luật hầu hết các ràng buộc đặc biệt là khó chịu. Ý nghĩa duy nhất không có ý nghĩa ngữ nghĩa sẽ là System.Object[vì nếu điều đó là hợp pháp như một ràng buộc, thì bất cứ điều gì sẽ thỏa mãn nó]. System.ValueTypecó lẽ sẽ không hữu ích lắm, vì kiểu tham chiếu ValueTypekhông thực sự có nhiều điểm chung với kiểu giá trị, nhưng hợp lý thì nó có thể có một số giá trị trong các trường hợp liên quan đến Phản chiếu. Cả hai System.Enumvà System.Delegatesẽ có một số công dụng thực sự, nhưng vì những người tạo ra C # không nghĩ về chúng nên chúng nằm ngoài vòng pháp luật mà không có lý do chính đáng.

Những điều sau có thể được tìm thấy trong CLR thông qua C # 4th Edition:

Ràng buộc chính

Một tham số kiểu có thể chỉ định không có ràng buộc chính hoặc một ràng buộc chính. Một ràng buộc chính có thể là một kiểu tham chiếu xác định một lớp không được niêm phong. Bạn không thể chỉ định một trong các kiểu tham chiếu đặc biệt sau: System.Object , System.Array , System.Delegate , System.MulticastDelegate , System.ValueType , System.Enum hoặc System.Void . Khi chỉ định ràng buộc kiểu tham chiếu, bạn đang hứa với trình biên dịch rằng một đối số kiểu được chỉ định sẽ có cùng kiểu hoặc cùng kiểu dẫn xuất từ ​​kiểu ràng buộc.

Tôi không nghĩ rằng tồn tại bất kỳ định nghĩa chính thức nào về "lớp đặc biệt" / "loại đặc biệt".

Bạn có thể nghĩ về chúng aa loại, không thể được sử dụng với ngữ nghĩa của loại "thông thường":

• bạn không thể khởi tạo chúng trực tiếp;
• bạn không thể kế thừa loại tùy chỉnh từ chúng trực tiếp;
• có một số phép thuật biên dịch để làm việc với chúng (tùy chọn);
• việc sử dụng trực tiếp các phiên bản của chúng ít nhất là vô ích (tùy chọn; hãy tưởng tượng, bạn đã tạo mã chung ở trên, bạn sẽ viết mã chung nào?)

Tái bút tôi muốn thêm System.Voidvào danh sách.