详解C# 泛型中的数据类型判定与转换
提到类型转换,首先要明确c#中的数据类型,主要分为值类型和引用类型:
1.常用的值类型有:(struct)
整型家族:int,byte,char,short,long等等一系列
浮点家族:float,double,decimal
孤独的枚举:enum
孤独的布尔:bool
2.常用的引用类型有:
string,class,array,delegate,interface
值得注意的是,无论是值类型还是引用类型,在c#中都派生于object,没错,这家伙就是万恶之源!
正是因为有了这一特性,于是我们才能通过装箱和拆箱愉快地将这些数据类型在值类型,object,引用类型间反复横跳。
当然了,无论是装箱和拆箱,对于性能都是有消耗的,不到万不得已的时候尽量不要用(虽然我才不管这些,只要我用的爽就行了233)
虽然一般不提倡用object类型作为函数参数,取而代之使用泛型成为首选,那么如何判断泛型参数的具体数据类型并进行有效转换呢?
比如下面的例子:
[system.serializable] public struct property<t> where t : struct { public string label { get; } public t value { get; } public propertytype type { get; } public property(string label, t value, propertytype type = propertytype.sub) { label = label; value = value; type = type; } public static property<t> operator +(property<t> a, property<t> b) { var prop = new property<t>(); if (a.label == b.label && a.type == b.type) { //怎么知道这个值到底是int还是float... } return prop; } }
public enum propertytype { main, sub }
定义了一个名叫「属性」的结构体,包含标签,具体值和属性类别(是主属性还是副属性),并使用泛型约束数据为值类型。
现在想要快速对这个结构体进行加法操作,于是增加操作符重载函数,方便愉快的对两个属性的值相加,但问题是泛型是无法强转为任何一种非object数据类型,直接相加则更是不可能。
这时就想到了以object类型作为桥梁,进行具体的类型判定与转换:
public static property<t> operator +(property<t> a, property<t> b) { if (a.label == b.label && a.type == b.type) { object tempa = a.value; object tempb = b.value; object add; if (tempa is int) { add = (int)tempa + (int)tempb; } else if (tempa is float) { add = (float)tempa + (float)tempb; } //...其他类型 else { return new property<t>(); } return new property<t>(a.label, (t)add, a.type); } return new property<t>(); }
判定类型时可以使用is关键字,也可直接取得值的类型或泛型类型进行判定:
if (tempa.gettype() == typeof(float)) { } //or if (typeof(t) == typeof(float)) { }
上面的方案虽然可以解决类型转换的需求,但频繁的拆箱和装箱以及类型判定对性能的还是有一定影响,而且如果每一种类型都写进if-else,看上去像千层塔一般难受。是时候轮到dynamic登场了。
.net 4.0 以后开始支持动态数据类型——也就是dynamic关键字;令人兴奋的是,dynamic可以被赋值为任何一种类型的值,当然也包括泛型。
然而值得注意的是,dynamic关键字并不会在程序编译的时候进行校验,而只在运行时动态判定,所以使用的时需要格外小心。
当然了,多次运行时的性能要远远高于装箱和拆箱,而且书写起来也是相当简洁美观(¯﹃¯):
public static property<t> operator +(property<t> a, property<t> b) { if (a.label == b.label && a.type == b.type) { dynamic x1 = a.value; dynamic x2 = b.value; return new property<t>(a.label, (t)(x1 + x2), a.type); } return new property<t>(); }
可以直接执行相加操作,但如果实际传入的两个数据类型并不能相加如bool,则会在运行时报错;当然了,如果想进一步防止安全,还可以增加更多的类型判定语句,如:
public static property<t> operator +(property<t> a, property<t> b) { if (a.label == b.label && a.type == b.type) { if (typeof(t) != typeof(bool) && typeof(t)!=typeof(enum)) { dynamic x1 = a.value; dynamic x2 = b.value; return new property<t>(a.label, (t)(x1 + x2), a.type); } } return new property<t>(); }
补充一句,dynamic关键字在unity中可能会报错,因为unity默认用的是.net api为2.0版本,需要升级为4.0之后的版本才能使用该关键字,具体设置如下:
下面做一个简单测试:
using unityengine; public class microsoftcsharptest : monobehaviour { void start() { dynamic a = 5.1f; dynamic b = 3; debug.log(a + b); var hp1 = new property<int>("hp", 41); var hp2 = new property<int>("hp", 5); var hp = hp1 + hp2; debug.log(hp.label + " : " + hp.value); var miss1 = new property<float>("missrate", .1f); var miss2 = new property<float>("missrate", .05f); var miss = miss1 + miss2; debug.log(miss.label + " : " + miss.value); } }
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