为何C#中==运算符仅支持WrappedInt转int的隐式转换，反之则不行？

问题详情 #

在C#里，使用带隐式类型转换的==运算符时，只有在自定义类中定义类到int的隐式转换时，int和自定义类的比较能正常工作；但如果只定义int到类的隐式转换，比较就会报错。

示例代码如下：

using System;

public class WrappedInt
{
    private int Value { get; }

    public WrappedInt(int value)
    {
        Value = value;
    }

    // 定义这个转换时，Main中的比较正常运行
    public static implicit operator int(WrappedInt wInt) => wInt.Value;

    // 换成这个转换的话，比较会报错：运算符 '==' 无法应用于 'int' 和 'WrappedInt' 类型的操作数
    // public static implicit operator WrappedInt(int value) => new WrappedInt(value);
}


public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var a = 2;
        var b = new WrappedInt(2);

        var areSame = a == b;

        Console.WriteLine(areSame);
    }
}

即使把a == b改成b == a也无法解决错误，说明这不是操作数顺序的问题，推测和int是基元类型有关。

后续思考1 #

有意思的是，下面这段比较两个不同包装类WrappedInt1和WrappedInt2的代码能正常运行，尽管它们都只定义了到int的隐式转换。看起来==运算符会把这两个包装对象都转换成int后再比较。

代码示例：

using System;

public class WrappedInt1
{
    private int Value { get; }

    public WrappedInt1(int value)
    {
        Value = value;
    }

    public static implicit operator int(WrappedInt1 wInt) => wInt.Value;
}

public class WrappedInt2
{
    private int Value { get; }

    public WrappedInt2(int value)
    {
        Value = value;
    }
    
    public static implicit operator int(WrappedInt2 wInt) => wInt.Value;
}


public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var a = new WrappedInt1(2);
        var b = new WrappedInt2(2);

        var areSame = a == b;

        Console.WriteLine(areSame);
    }
}

后续思考2 #

在==运算符的处理上，int确实有特殊性。下面这段代码尝试比较仅支持互相隐式转换的两个包装类，结果无法编译通过。

代码示例：

using System;

public class WrappedInt1
{
    public int Value { get; }

    public WrappedInt1(int value)
    {
        Value = value;
    }

    public static implicit operator WrappedInt2(WrappedInt1 wInt) => new WrappedInt2(wInt.Value);
    public static implicit operator WrappedInt1(WrappedInt2 wInt) => new WrappedInt1(wInt.Value);
}

public class WrappedInt2
{
    public int Value { get; }

    public WrappedInt2(int value)
    {
        Value = value;
    }
    
    public static implicit operator WrappedInt2(WrappedInt1 wInt) => new WrappedInt2(wInt.Value);
    public static implicit operator WrappedInt1(WrappedInt2 wInt) => new WrappedInt1(wInt.Value);
}


public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var a = new WrappedInt1(2);
        var b = new WrappedInt2(2);

        var areSame = a == b;

        Console.WriteLine(areSame);
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者m_ocean