在 C# 中将派生类向上转换为基类

Question

我很难通过投射来理解这种情况。 出于演示目的，我创建了这些类：

public interface IFoo {}
public class Foo : IFoo
{
      public string Name { get; set; }
}
public class Bar : Foo
{
      public string Surname { get; set; }
}

现在，在我的 Main 方法中，我创建了一个返回 IFoo 的静态方法：

class Program 
{
    static void Main()
    {
        IFoo iFoo = GetIFoo();
        Foo foo = (Foo)iFoo;           
       //the GetType ext method is executed and it returns Bar
       if(foo is Foo)
       {
            Console.WriteLine($"foo is of type: {foo.GetType()}");
       }
       Console.ReadLine();
    }
    static IFoo GetIFoo()
    {
         var bar = new Bar
         {
             Name = "MyName",
             Surname = "MySurname"
         }    
         return bar;
    }
}

问题是：即使我在 GetIFoo 方法中创建了一个 Bar，为什么如果我将 IFoo 转换为 Foo，foo 的类型是 Bar 而不是 Foo？

Answer 1

这真的是inheritance 101：创建的对象是Bar，并且转换只会影响您查看它的方式，而不是真正的。

在这里您将其视为IFoo：

IFoo iFoo = GetIFoo();

在这里，您故意将其视为Foo。如果它不是 Foo 或其任何后代，您将在运行时获得 InvalidCastException。

Foo foo = (Foo)iFoo;

Bar 实例可以合法地作为 Bar、Foo 和 IFoo 使用（为了完整起见，也可以作为 Object 使用）。无论您如何查看该实例，它仍然是 Bar。

Answer 2

Type.GetType 为您提供底层实例的类型（即您在new 之后指定的类型），无论它是什么类型的变量。此外，foo is Foo 不仅会在实际实例为 Foo 的情况下提供 true，而且还会为从 Foo 派生的每种类型提供。

Answer 3

为什么如果我将iFoo 转换为Foo，foo 的类型是Bar 而不是Foo？

这是因为强制转换改变了静态类型。它对动态类型没有影响。 foo的static类型是Foo，但它的dynamic类型是Bar。

每个变量都有编译器已知的类型（静态类型）和运行时已知的类型（动态类型）。在某些情况下，这两种类型是相同的，但它们不必一直相同。

静态类型是变量的声明类型。动态类型是在将对象分配给该变量后调用GetType 得到的。

当变量的静态类型与其动态类型不匹配时，您构造了一个示例：iFoo 的静态类型为IFoo，但其动态类型为Bar。这很好，因为Bar 与IFoo 兼容，因为它实现了接口，也与Foo 兼容，因为它扩展了类。

Answer 4

因为有了这条线：

Foo foo = (Foo) iFoo;

您确实不转换：Bar 是 Foo 和 IFoo 同时。因此，当您转换为 (Foo) 时，C# 解释器会注意到 iFoo 是 Bar 并因此保持对象不变。关键是，从现在开始，编译器将假定foo 确实是一个Foo 对象，但它可以是任何扩展Foo 类的类。

让我们通过以下示例更清楚地说明：

interface IDriveable {}  // IFoo
class Car : IDriveable { // Foo
    string Name {get; set; }
}
class Volkswagen : Car { // Bar
    bool CorrectPolution { get; set; }
}

现在如果你构造一个Volkswagen，那么十个显然是一个Car 和一个IDriveable。但是通过说：Car car = (Car) volkswagen;。你确实没有改变大众汽车，你现在才让编译器知道car是一个Car对象。

Answer 5

因为 GetType() 返回对象的类型。当您将派生类显式转换为基类时，您没有创建新实例，您只有对现有对象的新类型引用。您可以使用以下代码查看它：

IFoo iFoo = GetIFoo();
Foo foo = (Foo)iFoo;
Console.WriteLine(ifoo.Equals(foo));

Answer 6

您对对象的运行时类型和它的编译时类型感到困惑。

IFoo iFoo = GetIFoo();

在上述行中，iFoo 的运行时类型仍然是Bar。这是对象的真实类型。但是如果您通过IFoo 类型的引用访问Bar 对象，那么编译器只知道该类型是IFoo，因此称为引用iFoo 指向的对象的编译时类型。请注意，当执行GetIFoo 中的return bar 语句时，编译器会丢失此类型信息。

Foo foo = (Foo)iFoo;

再往下，您可以将其转换为Bar 层次结构中所需的任何类型，任何高于并包括Bar 的类型都将成功，编译时类型将基于您将其类型转换为的类型。但是运行时类型仍然保持不变，即Bar