Question

我想声明一个只允许特定长度的字符串的C＃值类型。所述长度应在编译时验证。这在Delphi中是可行的：

type
  TString10 = string[10];

如果我使用所说的tyoe：

var
  sTen : TString10;

sTen := '0123456789A';   //This generates a compile time error

据我所知，你不能在C＃中声明一个固定长度的字符串类型。我见过的各种解决方案都不提供编译时间检查C＃。因为我准备声明我自己的C＃值类型结构，这是我能用.Format()实现的吗？

所有帮助和指示非常感谢。

PS。我真的希望实现字符串长度分配的编译时检查，所以请不要“你为什么......？”

Answer 1

鉴于System.String具有this constructor overload：

public String(char[] value)

您可以像这样创建自己的值类型：

public struct FixedLengthString
{
    private readonly string s;

    public FixedLengthString(char c1, char c2, char c3)
    {
        this.s = new string(new [] { c1, c2, c3 });
    }
}

这个特殊的例子会给你一个正好三个字符的字符串，初始化如下：

var fls = new FixedLengthString('f', 'o', 'o');

Answer 2

如果使用Spec#，则可以在编译时限制各种内容，包括字符串长度。

Answer 3

我有一个难题。假设您的TString10已经存在于C＃中，并且在分配太长的字符串时应该引发编译时错误：

string stringWithUnknownLength = "".PadLeft(new Random().Next(0, 100));

TString10 foo = stringWithUnknownLength;

这里是否应该引发编译时错误？如果是这样，编译器如何知道何时提升它？

如您所见，编译时检查的可能性有限。编译器可以轻松验证某些内容，例如将特定字符串常量分配给TString10变量时。但是有大量的情况，验证取决于可能复杂的程序逻辑，或I / O，或随机数（如上例所示） - 在所有这些情况下，编译时间检查是不可能的。

我原本打算向你推荐一个围绕string的包装类的组合，结合Code Contracts的静态检查功能;但是，这种方法会遇到同样的根本问题。无论如何，为了完整起见：

using System.Diagnostics.Contracts;

class TString10
{
    private string value;

    …

    public static implicit operator TString10(string str)
    {
        Contract.Requires(str.Length <= 10);
        return new TString10 { value = str };
    }

    public static implicit operator string(TString10 str10)
    {
        Contract.Ensures(Contract.Result<string>().Length <= 10);
        return str10.value;
    }
}

Answer 4

您可以声明一个固定长度的readonly char数组。只需要避免进一步调整大小。但是，这不是直接的字符串操作，但它与你想要的方式并不太远。

Answer 5

我看到它的方式，单凭C＃无法实现这一点，因为字符串文字是总是 System.String并且因为C＃类型系统完全无视数组尺寸。

假设您使用自定义值类型（是的，您必须声明10个char字段，因为char[10]将存储在堆上），

struct String10
{
     char c0;
     char c1;
     ...
     char c9;

     public String10(string literal){...}
}

您可以编写一个工具（作为编译后步骤），通过IL并拒绝每个没有有效（即最多10个字符）字符串的String10构造函数的调用 literal 作为参数。

new String10("0123456789") //valid
new String10("0123456789A") //rejected
new String10(someString) //has to be rejected as well → undecidable ↔ halting problem

如果您不想写new String10(...)，则可以定义从System.String到String10的隐式转换。在引擎盖下，这将是一个由C＃编译器代替的静态方法。

允许您查看IL的一个库是mono.cecil。

您将获得与System.String不同的新数据类型。您可以覆盖ToString方法以便在String10和朋友中使用String.Format，您甚至可以定义到System.String的扩展（隐式）转换，以便您可以使用String10使用期望System.String的API。

C＃固定字符串长度 - 编译时检查

5 个答案: