LINQ自學筆記-打地基-區域型別推斷02

2012-11-02

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2012-11-19

因為參加 ITHome 的鐵人賽，所以整理了自己學習 LINQ 時的資料，變成自學筆記系列，歡迎指教。這系列的分享，會以 C# + 我比較熟的 Net 3.5 環境為主。

另外本系列預計至少會切成【打地基】和【語法應用】兩大部分做分享。打地基的部分，講的是 LINQ 的組成元素，這部分幾乎和 LINQ 無關，反而是 C# 2.0、C# 3.0 的一堆語言特性，例如：型別推斷、擴充方法、泛型、委派等等，不過都會把分享的範圍限制在和 LINQ 應用有直接相關功能。

PS. LINQ 自學筆記幾乎所有範例，都可直接複製到 LINQPad 4 上執行。因為它輕巧好用，功能強大，寫範例很方便，請大家自行到以下網址下載最新的 LINQPad：http://www.LINQpad.net/。
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前一篇文章（LINQ自學筆記-打地基-區域型別推斷01）已經說明關於型別推斷的用法，這篇則會把焦點放在 VB 型別推斷使用上該注意的地方。

先回顧型別推斷最重要的限制條件：必須是【區域變數】！所以方法參數不能當做區域變數，但是前一篇我們有帶到，若 VB 方法參數不加型別，「看起來」執行結果也是正確的：

140144

這是為什麼呢？因為 VB 在 Net 3.5 以前，雖然沒有型別推斷的功能，但是仍可允許在定義變數時，不宣告型別，但這個特性和型別推斷大不同！因為這些沒有明確宣告型別的變數，其實 VB 編譯器都會把它們視為 Object 型別，也就是此類變數執行時期都是以 Object 型別儲存變數值，並利用隱含轉換的方式把值輸出，所以上述程式可以成功執行，其實是因為 p1、p2 都被當做 Object 型別，且在 Console.WriteLine 時，被隱含轉換為 String 輸出，並非是型別推斷。

利用這種方式宣告的變數，有幾個缺點：

IDE 的 IntelliSense 功能只會帶出 Object 型別可用的成員資訊（方法、屬性、欄位、事件等等）。
VB 編譯器無法在編譯時期檢查該變數成員的真實性，因此有可能在程式中呼叫了該變數並未擁有的成員，造成執行時期的 MissingMemberException。
因為都是以 Object 型別儲存執行時期真實的值，程式若未控制妥當，該變數所存放的值有可能會一下是 Integer，沒多久又變成 String、DateTime，但是因為 Object 型別是所有型別的父類別，所以都可以收納，這樣有可能執行轉型或調用型別方法時，造成執行時期的 InvalidCaseException 或 MissingMemberException。
因為用 Object 收納變數值，使用時都會產生龐大的轉型成本（不論是隱含轉型或明確轉型）！

這個語法特性叫晚期繫結（Late Binding），雖然有上述的缺陷，但是在某些應用上還頗方便，因此到 .Net 3.5 以後版本仍保留下來，所以當我們以為使用型別推斷時，有可能其實是在用晚期繫結，導致程式會有上述的缺陷存在。

那怎麼識別呢？很簡單，確定我們定義變數的程式碼符合型別推論的限制：必須是區域變數，且宣告變數同時要賦予值。除此之外，其實還有三個 VB 專屬的編譯選項會和型別推斷、晚期繫結產生影響：

Option Explicit：強制檔案中的所有變數都需明確宣告。預設為 On。
Option Strict：將隱含資料型別轉換限制為只能「擴展」轉換。預設為 Off。（白話文 = 是否允許晚期繫結）
Option Infer：在宣告變數中啟用區域型別推斷。此選項為 VS2008（.Net 3.5）新增，所以若是全新的 .Net 3.5 專案，預設為 On，但若是從轉舊的專案升版上來，則預設為 Off。

PS. 和編譯選項有關的程式碼範例，無法使用 LINQPad，因此我會用 VS2008 來展現。

第一個要注意的是 Option Explicit，若設定為 Off 時，我們可以不宣告就直接使用變數（此類變數又稱之為隱含定義變數，Implicitly Defined Variables），但是隱含定義變數無法使用型別推斷，就算它是區域變數且第一次使用就有賦值，仍然會被編譯器視為 Object 型別：

Option Explicit Off 
Option Strict Off 
Option Infer On

Module Module1

    Sub Main() 
        MyVar = "Test by Leo." 
        Console.WriteLine(MyVar) 
        Console.ReadLine() 
    End Sub

End Module

001235

因為第一行的 Option Explicit 是 Off，所以程式碼中的 MyVar 並沒有用 Dim 宣告就可直接使用，而第三行 Option Infer 是 On，的確有啟用型別推斷，但是因為隱含定義變數不支援型別推斷，所以我們會發現其實該變數還是使用 Object 型別封裝了 Test by Leo 的字串型態之變數值。（監看式第一行 MyVar 型別是 Object，但是值是 Test by Leo. 的 String）

接著我們把 Option Explicit 改回預設值 On，並且將 MyVar 加上 Dim，再看看結果：

001502

MyVar 變數順利的被推斷出型別為 String，不再是 Object 了。所以要使用型別推斷功能，請務必留心此選項。當然，並不是說要用型別推論一定要把 Option Explicit 設為 On，因為關鍵是：隱含定義變數不支援型別推斷，所以避開就行了（加上 Dim 即可）。

第二個選項 Option Strict 和第三個選項 Option Infer 要一起講：當型別推斷啟用時，只要符合區域變數和宣告同時賦值，編譯器就一定會給這個變數一個明確的型別（強型別），但是舊的程式中，可能真的有利用同一變數在不同情況下儲存不同型別值的狀況，這時就會編譯就會失敗：

Option Explicit On 
Option Strict On 
Option Infer On

Module Module1

    Sub Main() 
        Console.WriteLine(TestFunc("Qty")) 
        Console.WriteLine(TestFunc("Date")) 
        Console.WriteLine(TestFunc("")) 
        Console.ReadLine() 
    End Sub

    Public Function TestFunc(ByVal para As String) As String 
        Dim result = "Default content" 
        If para = "Qty" Then 
            result = 5 
        ElseIf para = "Date" Then 
            result = Today 
        End If

        Return result 
    End Function

End Module

003356

這個問題在我工作環境中也有遇到，解法有兩種：

1. 關掉型別推斷。但是這樣寫 LINQ 會非常痛苦，要不斷在 LINQ 中宣告各種型別。

2. 明確定義要晚期繫結的變數為 Object 型別。這才是最好的解法。

所以上述程式碼，只要把 Dim result = … 改成 Dim result As Object，並把 Function 回傳改成 Object 即可解決：

004315

最後做個總結：使用區域型別推斷非常簡單（VB 就不要寫型別/ C# 型別改用var關鍵字），特別是寫 LINQ 時更方便，但是在 VB 中使用時，請特別注意不要誤用了「晚期繫結」卻以為是在使用區域型別推斷喔！

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沒什麼特別的~
不過是一些筆記而已

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