模式匹配的类型测试不能识别List<’a>

我在Visual Studio论坛上读过一个很有趣的论坛帖子，内容大致是这样的：

当试图测试一个obj对象是否是一个空的list，我们不能用模式匹配的类型测试来达到目的，具体代码如下：

let empt (o: obj) =

     match owith

     | :? List<'a> as l when l.IsEmpty->true

     | _ ->false

编译器会报一个警告：warningFS0064: This construct causes code to be less generic than indicated by thetype annotations. The type variable 'a has been constrained to be type 'obj'.

就是因为这个警告，“empt (List.tail [1]);;”会返回false因为它是List<int>，而不是List<obj>。更有趣的是如果你换而指定List<’a>为一个特定类型的List如List<int>，List<cahr>等，就能正常工作了。

你可能会很快想到使它成为强类型以摆脱这个问题，于是，有了下面的解决方案：

let emp(o : obj) =

     match owith

     | :? list<'a> as l when (l= [])->true

     | _ ->false

你可能还会想到拆箱obj类型的变量o，或者强制List<’a>为List<obj>。。。但是所有这些都将是一个美好的梦，仍然无法工作。

那么究竟如何解决它呢？为什么堕胎在这里不工作了？为什么类型推断算法统一了类型’a和obj？

答案就是：用反射而不是模式匹配的类型测试。一下代码能解决这个问题：

open System.Reflection

let empt (o : obj) =

    let genericListType = typedefof<List<_>>

    let bindingFlags = BindingFlags.GetProperty |||BindingFlags.Instance |||BindingFlags.Public

    match o.GetType()with

        |t when t.IsGenericType ->

            let genericType = t.GetGenericTypeDefinition()

            if genericType = genericListTypethen

                t.InvokeMember("IsEmpty",bindingFlags,null, o, Array.empty) :?> bool

            elsefalse

        |_ ->false

那么为什么要这样做呢？

问题就在于.NET运行时不会提供任何有效的方式来为一个未知的’a决定一个对象是否是一个List<’a>。唯一可行的机制就是像上述所用的反射，且自动转换成反射将会很不直观（例如：通常会需要创建一个泛型方法并用反射动态的调用这个方法，加上为类型测试实现反射的开销也很大）。因此，F# 要求用List<’a>来表示一个特定的类型’a；如果没有提供其它信息，类型推断将会默认它就是obj类型的。