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 這個問題是我在測試上一篇隨筆《C# 使用 Binder 類自定義反射》中的類時發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時為了能夠讓 PowerBinder 支持泛型方法綁定，完成了一些簡單的類型推斷工作，但是它只能支持直接使用泛型參數(shù) T 作為參數(shù)類型，對于 T[]，IList 這種復(fù)雜一些的情況是不能處理的。

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或者舉個復(fù)雜點的例子，對于下面的泛型方法定義：

  
 
 

   
  
  
void Method(IList a, params T[] args);
  
 
 

再給出參數(shù)類型為：

  
 
 

   
  
  
{ typeof(IList), typeof(int[]) }
   
  
  
{ typeof(IList), typeof(int[]) }
   
  
  
{ typeof(IList), typeof(int[][]) }
  
 
 

我希望能夠正確的推斷出 T 的類型分別為 int、int[] 和 int[]。

后來參考了《CSharp Language Specification》v5.0 中 7.5.2 類型推斷 一節(jié)，規(guī)范中給出了 C# 中進(jìn)行類型推斷的兩階段算法，算法分為兩階段主要是為了支持實參表達(dá)式和匿名函數(shù)的推斷，而我的需求則要簡單很多，只要支持普通的參數(shù)就可以了。又參考了 7.5.2.13 方法組轉(zhuǎn)換的類型推斷 一節(jié)，最終得到了下面的簡化算法。

首先對幾個名詞進(jìn)行區(qū)分：類型形參、類型實參、方法形參和方法實參。
對于泛型方法定義 void Method(T a)，其中的 T 是類型形參，T a 是方法形參。
對于相應(yīng)的封閉泛型方法的調(diào)用 Method(10)，其中的 int 就是類型實參，10 就是方法實參。

泛型方法的類型推斷，從形式上來定義，就是對給定泛型方法 Tr M(T1 x1, …, Tm xm)，其中 Tr 是返回值，X1, …, Xn 是類型形參，T1, …, Tm 是方法形參，和一個委托類型 D(U1 x1, …, Um xm)，找到一組類型實參 S1, …, Sn，使表達(dá)式 M 與 D 兼容（D 可由 M 隱式轉(zhuǎn)換而來）。

該算法首先認(rèn)為所有 Xi 均未固定（即沒有預(yù)設(shè)值），并從 D 的每個實參類型 Ui 到 M 的對應(yīng)形參類型 Ti 進(jìn)行下限推斷（前提是 Ti 包含類型形參，即 ContainsGenericParameters == true），但是如果 xi 為 ref 或 out 形參，則從 Ui 到 Ti 進(jìn)行精確推斷。如果沒有為任何 Xi 找到界限，則類型推斷將失敗。否則，所有將 Xi 均固定到對應(yīng)的 Si，它們是類型推斷的結(jié)果。下面給出詳細(xì)的推斷算法，這里的算法經(jīng)過了我的修改，與原規(guī)范并不完全相同。

1. 下限推斷

這里的下限推斷指的是對于給定的實參類型 U，找到合適的形參類型 V，使得 V.IsImplicitFrom(U)。

按如下所述從類型 U 到類型 V 進(jìn)行下限推斷：

1. 如果 V 是 Xi 之一，則將 U 添加到 Xi 的下限界限集中。
2. 否則，如果 V 為 V1?  類型，而 U 為 U1? 類型，則從 U1 到 V1 進(jìn)行下限推斷。
3. 否則，如果 V 是數(shù)組類型 V1[…]，U 是具有相同秩的數(shù)組類型 U1[…]，或者 V 是一個 IEnumerable、ICollection 或 IList，U 是一維數(shù)組類型 U1[]，則從 U1 到 V1 進(jìn)行下限推斷。
4. 否則，如果 V 是構(gòu)造類、結(jié)構(gòu)、接口或委托類型 C，并且存在唯一類型 C ，使 U 等于、（直接或間接）繼承自或者（直接或間接）實現(xiàn) C（“唯一性”限制表示對于 interface C{} class U: C, C{}，不進(jìn)行從 U 到 C  的推斷，因為 U1 可以是 X 或 Y。），則從每個 Ui 到對應(yīng)的 Vi 進(jìn)行推斷，推斷依賴于 C 的第 i 個類型參數(shù)：
   • 如果該參數(shù)是協(xié)變的，則進(jìn)行下限推斷。
   • 如果該參數(shù)是逆變的，則進(jìn)行上限推斷。
   • 如果該參數(shù)是固定的，則進(jìn)行精確推斷。
5. 否則，不進(jìn)行任何推斷。

2. 精確推斷

這里的精確推斷指的是對于給定的實參類型 U，找到合適的形參類型 V，使得 U == V。

按如下所述從類型 U 到類型 V 進(jìn)行精確推斷：

1. 如果 V 是 Xi 之一，則將 U 添加到 Xi 的精確界限集中。
2. 否則，通過檢查是否存在以下任何一種情況來確定集合 V1…Vk  和 U1…Uk ：
   • V 是數(shù)組類型 V1[…] ， U 是具有相同秩的數(shù)組類型 U1[…]。
   • V 是類型 V1?，U 是類型 U1?。
   • V 是構(gòu)造類型 C 并且 U 是構(gòu)造類型 C 。

   如果存在以上任意情況，則從每個 Ui 到對應(yīng)的 Vi 進(jìn)行精確推斷。

3. 否則，不進(jìn)行任何推斷。

3. 上限推斷

這里的上限推斷指的是對于給定的實參類型 U，找到合適的形參類型 V，使得 U.IsImplicitFrom(V)。

按如下所述從類型 U 到類型 V 進(jìn)行上限推斷：

1. 如果 V 是 Xi 之一，則將 U 添加到 Xi 的上限界限集中。
2. 否則，如果 V 為 V1?  類型，而 U 為 U1? 類型，則從 U1 到 V1 進(jìn)行上限推斷。
3. 否則，如果 V 是數(shù)組類型 V1[…]，U 是具有相同秩的數(shù)組類型 U1[…]，或者 V 是一維數(shù)組類型 V1[]，U 是一個 IEnumerable、ICollection 或 IList，則從 U1 到 V1 進(jìn)行上限推斷。
4. 否則，如果 U 是構(gòu)造類、結(jié)構(gòu)、接口或委托類型 C，V 是等于、（直接或間接）繼承自或者（直接或間接）實現(xiàn)唯一類型 C 的類、結(jié)構(gòu)、接口或委托類型（“唯一性”限制表示如果我們有 interface C{} class V: C>, C>{}，則不進(jìn)行從 C 到 V 的推斷。也不進(jìn)行從 U1 到 X 或 Y 的推斷。），則從每個 Ui 到對應(yīng)的 Vi 進(jìn)行推斷，推斷依賴于 C 的第 i 個類型參數(shù)：
   • 如果該參數(shù)是協(xié)變的，則進(jìn)行上限推斷。
   • 如果該參數(shù)是逆變的，則進(jìn)行下限推斷。
   • 如果該參數(shù)是固定的，則進(jìn)行精確推斷。
5. 否則，不進(jìn)行任何推斷。

4. 固定

固定是為了根據(jù)之前的算法得到的界限集，推斷出類型參數(shù)的合適的值。

具有界限集的類型變量 Xi 按如下方式固定：

1. 候選類型集 Ui 是在 Xi 的界限集中的所有類型的集合。
2. 然后我們依次檢查 Xi 的每個界限：對于 Xi 的每個精確界限 U，將與 U 不同的所有類型 Ui 都從候選集中移除（要求 U == Ui）。對于 Xi 的每個下限 U，將不存在從 U 進(jìn)行的隱式轉(zhuǎn)換的所有類型 Ui 都從候選集中移除（要求 Ui.IsImplicitFrom(U)）。對于 Xi 的每個上限 U，將不存在從其到 U 進(jìn)行的隱式轉(zhuǎn)換的所有類型 Ui 都從候選集中移除（要求 U.IsImplicitFrom(Ui)）。
3. 如果在剩下的候選類型 Ui 中，存在唯一類型 V，該類型可由其他所有候選類型經(jīng)隱式轉(zhuǎn)換而來，則將 Xi 固定到 V（也就是說，要求 V 是其中最通用的類型）。
4. 否則，類型推斷將失敗。

以上就是泛型方法的類型推斷算法，其中只考慮了方法實參和方法形參一一對應(yīng)的情況，如果需要處理 params T[] 參數(shù)，則需要對最后一個參數(shù)進(jìn)行特殊處理，并分別使用 T 和 T[] 進(jìn)行一次類型推斷。做兩次類型推斷，就是為了判斷是否是方法的展開形式的調(diào)用。

或者說，對于泛型方法定義

 
 
 

  
  
  
void Method(T a, params T[] args);
 
 
 

如果參數(shù)為 { typeof(int), typeof(int[]) } 和 { typeof(nt[]), typeof(int[]) }，雖然 T[] 對應(yīng)的實參是相同的，但推斷出的 T 卻是不同的，這就需要利用兩次類型推斷來處理。

這個算法的實現(xiàn)加上注釋大概有 500 多行，這里就不再貼出，基本就是按照上面的 4 步來的，只是在一些細(xì)節(jié)上采用了更高效的做法。所有源碼可以見這里。

網(wǎng)站欄目：C#泛型方法的類型推斷
新聞來源：http://www.dlmjj.cn/article/djppoed.html