Время компиляции и время выполнения С#

Мне было интересно, почему некоторые кавычки на С# проверяются во время компиляции, тогда как в других случаях ответственность сбрасывается на CLR. Как и выше, оба неверны, но обрабатываются по-другому.

class Base { }
class Derived : Base { }
class Other { }

static void Main(string[] args)
{
    Derived d = (Derived)new Base();     //Runtime       InvalidCastException
    Derived d = (Derived)new Other();    //Compile-time  Cannot convert type...
}

При чтении "С# in depth" я нашел информацию по этой теме, где автор говорит:
"Если компилятор видит, что на самом деле это невозможно сделать для этого приведения, itll запускает ошибку компиляции, и если ее теоретически разрешено, но фактически неверно во время выполнения, CLR генерирует исключение".

"Теоретически" означает связь иерархии наследования (какое-то другое сходство между объектами?) или это внутренний бизнес компилятора?

Ответ 1

Upcasts можно проверить во время компиляции - система типов гарантирует, что листинг преуспеет.
В процессе компиляции нисходящие объекты не могут (вообще) проверяться, поэтому они всегда проверяются во время выполнения.
Не связанные типы не могут быть переданы друг другу.

Компилятор рассматривает только статические типы. Среда выполнения проверяет динамический (runtime) тип. Глядя на ваши примеры:

Other x = new Other();
Derived d = (Derived)x;

Статический тип x равен Other. Это не связано с Derived, поэтому при выполнении компиляции выполняется сбой.

Base x = new Base();
Derived d = (Derived)x;

Статический тип x теперь Base. Что-то типа Base может иметь динамический тип Derived, так что это будет downcast. В общем случае компилятор не может узнать из статического типа x, если он имеет тип Base, Derived другого класса под Base. Таким образом, решение о том, разрешено ли приведение, остается на время выполнения.

Ответ 2

Если ваша переменная имеет тип Base, теоретически может быть построена конструктором Derived, поэтому фактически является переменной типа Derived. Во время компиляции компилятор не беспокоится о попытке выяснить, может ли быть в каждом конкретном случае такой понижающий (представляющий переменную типа Base как объект типа Derived).

Ваш образец прост - вы создаете новый класс и сразу бросаете его. Но что, если вы получите Base откуда-то еще, например, какой-нибудь вызов метода? Компилятор просто не может "догадаться" о том, что ваш метод будет возвращать, и, следовательно, не бросать ошибку.

Когда вы используете Other, компилятор видит, что нет возможности, чтобы Other на самом деле Derived и генерирует исключение.