为什么此 Linq 强制转换在使用 ToList 时失败

本文关键字：ToList 失败 转换 Linq 为什么 | 更新日期: 2023-09-27 18:37:18

考虑这个人为的、微不足道的例子：

    var foo = new byte[] {246, 127};
    var bar = foo.Cast<sbyte>();
    var baz = new List<sbyte>();
    foreach (var sb in bar)
    {
        baz.Add(sb);
    }
    foreach (var sb in baz)
    {
        Console.WriteLine(sb);
    }

借助 Two's T补码的魔力，-10 和 127 被打印到控制台上。目前为止，一切都好。有敏锐眼睛的人会看到我正在迭代一个枚举并将其添加到列表中。这听起来像ToList：

    var foo = new byte[] {246, 127};
    var bar = foo.Cast<sbyte>();
    var baz = bar.ToList();
    //Nothing to see here
    foreach (var sb in baz)
    {
        Console.WriteLine(sb);
    }

除非这不起作用。我得到这个异常：

异常类型：System.ArrayTypeMismatchException

消息：无法将源数组类型分配给目标数组类型。

我觉得这个例外非常奇特，因为

  1. ArrayTypeMismatchException - 我自己没有对数组做任何事情。这似乎是一个内部例外。
  2. Cast<sbyte>工作正常（如第一个示例所示），当使用ToArray或ToList时，问题就会出现。

我的目标是 .NET v4 x86，但在 3.5 中也会发生同样的情况。

我不需要任何关于如何解决问题的建议，我已经设法做到了。我想知道的是，为什么首先会发生这种行为？

编辑：

更奇怪的是，添加一个无意义的选择语句会导致ToList正常工作：

var baz = bar.Select(x => x).ToList();

为什么此 Linq 强制转换在使用 ToList 时失败

好吧，这实际上取决于一些奇怪的组合：

  • 尽管在 C# 中无法直接将byte[]强制转换为sbyte[]，但 CLR 允许这样做：

    var foo = new byte[] {246, 127};
// This produces a warning at compile-time, and the C# compiler "optimizes"
// to the constant "false"
Console.WriteLine(foo is sbyte[]);
object x = foo;
// Using object fools the C# compiler into really consulting the CLR... which
// allows the conversion, so this prints True
Console.WriteLine(x is sbyte[]);

  • Cast<T>()进行优化，如果它认为它不需要做任何事情（通过像上面这样的is检查），它会返回原始引用 - 所以这里正在发生。

    • ToList()委托给

  • List<T>的构造函数，IEnumerable<T>

  • 该构造函数针对ICollection<T>进行了优化，可以使用CopyTo...这就是失败的原因。这是一个除了CopyTo之外没有方法调用的版本：

    object bytes = new byte[] { 246, 127 };
// This succeeds...
ICollection<sbyte> list = (ICollection<sbyte>) bytes;
sbyte[] array = new sbyte[2];
list.CopyTo(array, 0);

现在，如果您在任何时候使用Select，您最终都不会得到ICollection<T>，因此它会为每个元素进行合法（对于CLR）byte/sbyte转换，而不是尝试使用CopyTo的数组实现。

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