Apa sebenarnya “Kelas Khusus” itu?

Setelah gagal mendapatkan sesuatu seperti berikut untuk dikompilasi:

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

dengan kesalahan

Batasan tidak dapat berupa kelas khusus 'System.Array'

Aku mulai bertanya-tanya, apa sebenarnya adalah sebuah "kelas khusus"?

Orang-orang sering kali mendapatkan jenis kesalahan yang sama saat mereka menentukan System.Enumdalam batasan umum. Saya mendapat hasil yang sama dengan System.Object, System.Delegate, System.MulticastDelegatedan System.ValueTypejuga.

Apakah masih ada lagi? Saya tidak dapat menemukan info tentang "kelas khusus" di C #.

Juga, apa yang istimewa dari kelas-kelas itu sehingga kita tidak dapat menggunakannya sebagai batasan tipe umum?

Dari kode sumber Roslyn, ini terlihat seperti daftar tipe hardcode:

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;
}

Sumber: Binder_Constraints.cs IsValidConstraintType
Saya telah menemukannya menggunakan pencarian GitHub: "Batasan tidak bisa menjadi kelas khusus"

Saya menemukan komentar Jon Skeet dari tahun 2008 tentang pertanyaan serupa: Mengapa System.Enumbatasan tidak didukung.

Saya tahu ini sedikit keluar dari topik , tetapi dia bertanya kepada Eric Lippert (tim C #) tentang hal itu dan mereka memberikan jawaban ini:

Pertama, dugaan Anda benar; pembatasan pada batasan pada umumnya artefak bahasa, bukan CLR. (Jika kami melakukan fitur-fitur ini, akan ada beberapa hal kecil yang ingin kami ubah di CLR mengenai bagaimana jenis enumerable ditentukan, tetapi sebagian besar ini akan menjadi pekerjaan bahasa.)

Kedua, secara pribadi saya ingin memiliki batasan delegasi, batasan enum, dan kemampuan untuk menentukan batasan yang ilegal saat ini karena kompilator mencoba menyelamatkan Anda dari diri Anda sendiri. (Artinya, membuat jenis tersegel legal sebagai kendala, dan seterusnya.)

Namun, karena pembatasan penjadwalan, kami mungkin tidak dapat memasukkan fitur-fitur ini ke versi bahasa berikutnya.

Menurut MSDN , ini adalah daftar kelas statis:

Kesalahan Penyusun CS0702

Batasan tidak dapat menjadi 'pengenal' kelas khusus. Jenis berikut tidak dapat digunakan sebagai pembatas:

• System.Object
• System.Array
• System.Delegasikan
• System.Enum
• System.ValueType.

Sesuai C # 4.0 Spesifikasi Bahasa (Berkode: [10.1.5] Batasan parameter tipe) memberi tahu dua hal:

1] Jenisnya tidak boleh berupa objek. Karena semua tipe berasal dari objek, batasan seperti itu tidak akan berpengaruh jika diizinkan.

2] Jika T tidak memiliki batasan primer atau batasan parameter tipe, kelas dasar efektifnya adalah objek.

Saat Anda mendefinisikan kelas generik, Anda bisa menerapkan batasan pada jenis tipe yang dapat digunakan kode klien untuk argumen tipe saat membuat instance kelas Anda. Jika kode klien mencoba untuk membuat instance kelas Anda dengan menggunakan tipe yang tidak diperbolehkan oleh batasan, hasilnya adalah kesalahan waktu kompilasi. Pembatasan ini disebut kendala. Batasan ditentukan dengan menggunakan kata kunci kontekstual where. Jika Anda ingin membatasi tipe generik menjadi tipe referensi, gunakan: class.

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

Ini akan melarang tipe generik menjadi tipe nilai, seperti int atau struct, dll.

Selain itu, Batasan tidak dapat menjadi 'pengenal' kelas khusus. Jenis berikut tidak dapat digunakan sebagai pembatas:

• System.Object
• System.Array
• System.Delegasikan
• System.Enum
• System.ValueType.

Ada kelas-kelas tertentu dalam Framework yang secara efektif meneruskan karakteristik khusus ke semua tipe yang diturunkan darinya tetapi tidak memiliki karakteristik itu sendiri . CLR sendiri tidak memberlakukan larangan untuk menggunakan kelas-kelas tersebut sebagai batasan, tetapi tipe generik yang dibatasi padanya tidak akan memperoleh karakteristik yang tidak diturunkan seperti tipe konkret. Pencipta C # memutuskan bahwa karena perilaku seperti itu mungkin membingungkan sebagian orang, dan mereka gagal melihat kegunaannya, mereka harus melarang batasan tersebut daripada membiarkan mereka berperilaku seperti yang mereka lakukan di CLR.

Jika, misalnya, seseorang diizinkan untuk menulis void CopyArray<T>(T dest, T source, int start, int count):; seseorang akan dapat melewatkan destdan sourceke metode yang mengharapkan sebuah argumen bertipe System.Array; selanjutnya, seseorang akan mendapatkan validasi waktu kompilasi itu destdan sourcemerupakan tipe array yang kompatibel, tetapi seseorang tidak akan bisa mengakses elemen dari array menggunakan []operator.

Ketidakmampuan untuk menggunakan Arraysebagai kendala sebagian besar cukup mudah untuk dikerjakan, karena void CopyArray<T>(T[] dest, T[] source, int start, int count)akan bekerja di hampir semua situasi di mana metode sebelumnya akan bekerja. Namun, ia memiliki kelemahan: metode sebelumnya akan bekerja dalam skenario bahwa salah satu atau kedua argumen bertipe System.Arraysementara menolak kasus di mana argumen merupakan jenis array yang tidak kompatibel; menambahkan overload di mana kedua argumen memiliki tipe System.Arrayakan membuat kode menerima kasus tambahan yang harus diterimanya, tetapi juga membuatnya salah menerima kasus yang seharusnya tidak diterima.

Menurut saya keputusan untuk melarang sebagian besar batasan khusus menjengkelkan. Satu-satunya yang memiliki makna semantik nol adalah System.Object[karena jika itu legal sebagai batasan, apa pun akan memuaskannya]. System.ValueTypemungkin tidak akan terlalu berguna, karena referensi tipe ValueTypetidak memiliki banyak kesamaan dengan tipe nilai, tetapi mungkin masuk akal memiliki beberapa nilai dalam kasus yang melibatkan Refleksi. Keduanya System.Enumdan System.Delegateakan memiliki kegunaan nyata, tetapi karena pencipta C # tidak memikirkannya, mereka dilarang tanpa alasan yang jelas.

Berikut ini dapat ditemukan di CLR melalui C # 4th Edition:

Kendala Utama

Parameter tipe dapat menentukan batasan utama nol atau satu batasan utama. Batasan utama bisa menjadi tipe referensi yang mengidentifikasi kelas yang tidak disegel. Anda tidak dapat menentukan salah satu dari jenis referensi khusus berikut: System.Object , System.Array , System.Delegate , System.MulticastDelegate , System.ValueType , System.Enum , atau System.Void . Saat menentukan batasan tipe referensi, Anda menjanjikan compiler bahwa argumen tipe yang ditentukan akan berjenis sama atau tipe turunan dari tipe batasan.

Saya tidak berpikir, bahwa ada definisi resmi dari "kelas khusus" / "tipe khusus".

Anda mungkin menganggapnya sebagai jenis, yang tidak dapat digunakan dengan semantik jenis "biasa":

• Anda tidak dapat membuat instance secara langsung;
• Anda tidak dapat mewarisi tipe kustom dari mereka secara langsung;
• ada beberapa kompiler ajaib untuk bekerja dengannya (opsional);
• penggunaan langsung dari contoh mereka setidaknya tidak berguna (opsional; bayangkan, bahwa Anda telah membuat generik di atas, kode generik apa yang akan Anda tulis?)

PS Saya akan menambahkan System.Voidke daftar.