在 C# 中将泛型显式转换为另一种类型

Question

我有以下 C++ 代码，在代表一个点的模板化 class 中。我想将它翻译成 C#:

template <class T>
class Point
{
    public:
        T x;
        T y;
        T z;

    template<typename U> explicit Point(const Point<U> &p)
       : x((T)p.x), y((T)p.y), z((T)p.z)
    {
    }
}

此代码可以将给定类型的点显式转换为另一种类型的点。例如，您可以像这样使用它（诚然，我不是 100% 确定这里的语法，但我明白了这个概念）：

Point<float> p;
Point<int> q = (Point<int>)p;

如何在 C# 中启用与此等效的功能？到目前为止我有：

public class Point<T>
{
    public T X { get; set; }
    public T Y { get; set; }
    public T Z { get; set; }

    // Constructors exist that accept X, Y, and Z as parameters

    public static explicit operator Point<U>(Point<T> p)
    {

    }
}

这给出了一个错误，然而，说 "U" 是未定义的。这是有道理的……但是 how/where 我要定义 U 吗？我的方法不对吗？

我的问题与 here 的问题之间的区别在于，我只是通过强制转换更改泛型 class 的底层类型...而不是尝试更改一个泛型 class 转换为具有相同底层类型的不同泛型 class。

Answer 1

据我所知，只有在 T 和 U.

之间存在某种继承关系时，才允许在 C# 中使用这种泛型转换

最接近的等效项是为转换定义通用方法：

public Point<U> To<U>()
{
    dynamic p = this;

    return new Point<U>((U)p.X, (U)p.Y, (U)p.Z);
}

您不能直接将 T 转换为 U，因为编译器无法知道它是否安全。我使用 dynamic 关键字来绕过该限制。

Answer 2

我认为你能得到的最好的是：

public class Point<T>
{
    public T X { get; set; }
    public T Y { get; set; }
    public T Z { get; set; }

    public Point<U> As<U>()
    {
        return new Point<U>()
        {
            X = Convert<U>(X),
            Y = Convert<U>(Y),
            Z = Convert<U>(Z)
        };
    }

    static U Convert<U>(T t) => (U)System.Convert.ChangeType(t, typeof(U));
}

您不能定义泛型转换运算符，因此您需要它是一个显式函数。此外，简单的转换 (U)t 将不起作用，因此您需要 Convert.ChangeType （如果您的类型是数字，它将起作用）。

用法：

var p1 = new Point<int> { X = 1, Y = 2, Z = 3 };
var p2 = p1.As<double>();

(works as expected).

Answer 3

类似于，但没有dynamic是使用双投：

public Point<U> To<U>()
{
    return new Point<U>((U)(object)X, (U)(object)Y, (U)(object)Z);
}

我们的两个答案在编译时都没有发现任何问题。

Answer 4

您不能使用额外的泛型类型参数声明运算符，但您可以声明特定泛型类型的运算符或来自特定泛型类型的运算符，例如 Point<int>。 C# 也不允许您通过从 T.

转换或转换为 T 来执行任意转换

保持少量类型安全的最不重样板的选项是将 T 参数限制为 IConvertible:

public class Point<T> where T : IConvertible
{
    // ...

    public static explicit operator Point<int>(Point<T> point)
    {
        // The IFormatProvider parameter has no effect on purely numeric conversions
        return new Point<int>(point.X.ToInt32(null), point.Y.ToInt32(null), point.Y.ToInt32(null));
    }    
}

但是，这不会阻止用户声明无意义的、不受支持的类型，例如 Point<DateTime>，然后在尝试转换时会在运行时抛出。

Answer 5

您不能定义额外的泛型类型约束，但您可以使用运算符和方法来做类似的事情。

public class Point<T>
{
    public T X { get; set; }
    public T Y { get; set; }
    public T Z { get; set; }

    public static explicit operator Point<T>(Point<int> v)
    {
        return v.As<T>();
    }

    public static explicit operator Point<T>(Point<double> v)
    {
        return v.As<T>();
    }

    public static explicit operator Point<T>(Point<float> v)
    {
        return v.As<T>();
    }

    public Point<TU> As<TU>()
    {
        return new Point<TU>()
        {
            X = ConvertTo<TU>(X),
            Y = ConvertTo<TU>(Y),
            Z = ConvertTo<TU>(Z)
        };
    }

    private static TU ConvertTo<TU>(T t)
    {
        return (TU) Convert.ChangeType(t, typeof(TU));
    }
}

用法：

        Point<double> d = new Point<double>()
        {
            X = 10d, Y = 10d, Z = 10d
        };

        Point<int> i = (Point<int>) d;

        Point<float> f = (Point<float>) i;

        d = (Point<double>) f;

在 C# 中将泛型显式转换为另一种类型

Explicit Casting Generic to Another Type in C#

c#

generics

casting

explicit