Jak jest możliwe boksowanie/rozpakowywanie Nullable <T>?

Question

Coś, co właśnie przyszło mi dzisiaj do głowy, sprawiło, że podrapałem się w głowę.

Dowolną zmienną typu Nullable<T> można przypisać do null. Na przykład:

int? i = null; 

Na początku nie mogłem zobaczyć, jak byłoby to możliwe bez jakiś sposób definiowania niejawna konwersja z object do Nullable<T>:

public static implicit operator Nullable<T>(object box); 

Ale powyżej operator wyraźnie nie istnieje, jako jeśli tak, to następuje również muszą być zgodne z prawem, przynajmniej w czasie kompilacji (co nie jest):

int? i = new object(); 

wtedy zdałem sobie sprawę, że PE rhaps typ Nullable<T> mógł zdefiniować niejawna konwersja do jakiegoś dowolnego typu referencyjnego, że nigdy nie może być instancja, tak:

public abstract class DummyBox 
{ 
    private DummyBox() 
    { } 
} 

public struct Nullable<T> where T : struct 
{ 
    public static implicit operator Nullable<T>(DummyBox box) 
    { 
     if (box == null) 
     { 
      return new Nullable<T>(); 
     } 

     // This should never be possible, as a DummyBox cannot be instantiated. 
     throw new InvalidCastException(); 
    } 
} 

to jednak nie wyjaśnia, co przyszło mi do głowy dalej: jeżeli nieruchomość HasValue jest false dla każdego Nullable<T> wartość, to wartość ta zostanie zapakowane jako null:

int? i = new int?(); 
object x = i; // Now x is null. 

Ponadto, jeśli HasValue jest true, następnie wartością zostaną zapakowane jako T zamiast T?:

int? i = 5; 
object x = i; // Now x is a boxed int, NOT a boxed Nullable<int>. 

Ale to zdaje się sugerować, że istnieje zwyczaj niejawna konwersja z Nullable<T> do object:

public static implicit operator object(Nullable<T> value); 

To oczywiście nie jest przypadek jako object jest klasą bazową dla wszystkich typów, a zdefiniowane przez użytkownika niejawne konwersje do/z typów bazowych są niedozwolone (tak jak powinny być).

Wydaje się, że należy object x = i; pole i jak każdy inny rodzaj wartości, tak że x.GetType() dałoby taki sam efekt jak typeof(int?) (zamiast rzut NullReferenceException).

Więc wykopał się trochę, a na pewno wystarczy, okazuje się to zachowanie jest charakterystyczne dla rodzaju Nullable<T>, specjalnie zdefiniowane zarówno w C# i specyfikacji VB.NET, i nie powtarzalny w dowolnym zdefiniowanym przez użytkownika struct (C#) lub Structure (VB.NET).

Oto dlaczego wciąż jestem zdezorientowany.

Ten szczególny rodzaj boksowania i rozpakowywania wydaje się niemożliwy do wykonania ręcznie. Działa tylko dlatego, że zarówno C#, jak i VB.NET zapewniają specjalne traktowanie typu Nullable<T>.

1. nie jest to teoretycznie możliwe, że może istnieć inny język CLI oparte gdzie Nullable<T> nie dano tej specjalnego traktowania? A zatem czy typ Nullable<T> nie będzie miał innego zachowania niż w różnych językach?

2. W jaki sposób C# i VB.NET osiągnąć to zachowanie? Czy jest obsługiwany przez CLR? (To znaczy, nie CLR pozwalają typ jakoś „obejścia” sposób, w jaki jest ona pudełkową, choć C# i VB.NET sami zakazać go?)

3. Czy to w ogóle możliwe (w języku C# lub VB.NET), aby umieścić w pudełku Nullable<T> jako object?

Answer 1

Są dwie rzeczy dzieje:

1) traktuje kompilatora „null” nie jako null odniesienia ale jako zerową wartość ... wartość null dla każdego typu to potrzebuje przekonwertować na. W przypadku Nullable<T> jest to tylko wartość, która ma wartość False dla pola/właściwości HasValue. Więc jeśli masz zmienną typu int?, całkiem możliwe, że wartość tej zmiennej jest null - wystarczy zmienić nieco to, co znaczy null.

2) Bokserskie typy zerowane otrzymują specjalne traktowanie przez sam CLR. Jest to istotne w drugim przykładzie:

int? i = new int?(); 
    object x = i; 

kompilator box dowolną wartość typu zerowalne odmiennie do wartości typu non-pustych. Jeśli wartość nie jest pusta, wynik będzie taki sam, jak w przypadku boksowania taką samą wartością, jak wartość typu nie podlegającego zerowaniu - tak więc int? z wartością 5 zostanie zapakowane w ten sam sposób co int o wartości 5 - "zerowalność" zgubiony. Jednak wartość pusta typu zerowego jest umieszczana w ramce tylko do odwołania zerowego, a nie do tworzenia obiektu w ogóle.

Zostało to wprowadzone na późnym etapie cyklu CLR v2, na prośbę społeczności.

Oznacza to, że nie ma czegoś takiego jak "wartość typu pudełkowego wartości zerowej".

Answer 2

Masz rację: Nullable<T> otrzymuje specjalne traktowanie z kompilatora, zarówno w VB i C#. Dlatego:

1. Tak. Kompilator języka wymaga specjalnego przypadku: Nullable<T>.
2. Wykorzystanie przeliczników kompilatora Nullable<T>. Operatorzy są po prostu cukrem syntaktycznym.
3. Nie to, co wiem.