在 C# 中创建通用对象列表

Question

作为介绍，我正在为个人学习目的创建一个基本的四叉树引擎。我希望这个引擎能够处理许多不同类型的形状（目前我正在使用圆形和正方形），它们都会在窗口中移动并在发生碰撞时执行某种动作。

这是我目前拥有的形状对象：

public class QShape {
    public int x { get; set; }
    public int y { get; set; }
    public string colour { get; set; }
}

public class QCircle : QShape {
    public int radius;
    public QCircle(int theRadius, int theX, int theY, string theColour) {
        this.radius = theRadius;
        this.x = theX;
        this.y = theY;
        this.colour = theColour;
    }
}

public class QSquare : QShape {
    public int sideLength;
    public QSquare(int theSideLength, int theX, int theY, string theColour) {
        this.sideLength = theSideLength;
        this.x = theX;
        this.y = theY;
        this.colour = theColour;
    }
}

现在我的问题是，如何在 C# 中创建一个通用列表 (List<T> QObjectList = new List<T>();)，这样我就可以拥有一个包含所有这些可能具有不同属性的各种形状的列表（例如，QCircle 具有“半径”属性，而 QSquare有“sideLength”属性）？一个实施示例也会有所帮助。

我只知道这个问题有一个非常明显的答案，但无论如何我都会很感激任何帮助。我正在尝试回到 C#；显然已经有一段时间了......

Answer 1

你需要使用向下转换

将对象与基类一起存储在列表中

 List<QShape> shapes = new List<QShape>

如果你知道它是什么，你就可以安全地向上转换对象，例如

if(shapes[0] is QSquare)
{
     QSquare square = (QSquare)shapes[0]
} 

你也可以隐式向下转换对象

QSquare square = new Square(5,0,0,"Blue");
QShape shape =  square

For more information read the Upcasting and Downcasting sections here

Answer 2

您应该实现Interface。例如

public interface IHasLength
{
    int Length;
}

那么在实现中你可以这样做

public class QSquare : QShape, IHasLength {
    public int sideLength;
    public QSquare(int theSideLength, int theX, int theY, string theColour) {
        this.sideLength = theSideLength;
        this.x = theX;
        this.y = theY;
        this.colour = theColour;
    }
    public int Length { get { return sideLength; } }
}
public class QCircle : QShape, IHasLength {
    public int radius;
    public QSquare(int theSideLength, int theX, int theY, string theColour) {
        this.sideLength = theSideLength;
        this.x = theX;
        this.y = theY;
        this.colour = theColour;
    }
    public int Length { get { return radius; } }
}

最后，在您的列表中：

List<IHasLength> shapesWithSomeLength = new List<IHasLength>();

现在，您的列表可以包含任何实现 IHasLength 的内容，无论是 QCircle、QShape，甚至是 QDuck，只要它实现 IHasLength。

Answer 3

这是你想要的吗？

public class QShape
{
    protected QShape() { }
    public int x { get; set; }
    public int y { get; set; }
    public string colour { get; set; }
}

public class QCircle : QShape
{
    public int radius;
    public QCircle(int theRadius, int theX, int theY, string theColour)
    {
        this.radius = theRadius;
        this.x = theX;
        this.y = theY;
        this.colour = theColour;
    }
}

public class QSquare : QShape
{
    public int sideLength;
    public QSquare(int theSideLength, int theX, int theY, string theColour)
    {
        this.sideLength = theSideLength;
        this.x = theX;
        this.y = theY;
        this.colour = theColour;
    }
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<QShape> list = new List<QShape>();
        list.Add(new QCircle(100, 50, 50, "Red"));
        list.Add(new QCircle(100, 400, 400, "Red"));
        list.Add(new QSquare(50, 300, 100, "Blue"));


        foreach (var item in list.OfType<QCircle>())
        {
            item.radius += 10;
        }

        foreach (var item in list.OfType<QSquare>())
        {
            item.sideLength += 10;
        }
    }
}

Answer 4

您可以将它们存储在 List<QShape> 中，但这意味着您无法访问特定于类型的属性。

通常，您可以通过在基类中提供公共接口并在子类中覆盖行为来解决此问题。通过这种方式，一个通用界面可以隐藏各种不同的行为。例如，Grow 方法可以隐藏不同形状的增长项目的复杂性，并且可以在不明确知道其操作的形状的情况下调用。

public abstract class QShape {
    public abstract void Grow(int amt);
}
public class QSquare : QShape {
    private int sideLength;
    public override void Grow(int amt)
    {
        sideLength+=amt;
    }
}
public class QCircle : QShape {
    private int radius;
    public override void Grow(int amt)
    {
        radius+=amt;
    }
}

Answer 5

我觉得我错过了什么，但是......

List<QCircle> circleObjects = new List<QCircle>();

和

List<QSquare> squareObjects = new List<QSquare>();

会很好用。

编辑：

啊，我不明白你在问什么。

是的，因为您的 QCircle 和 QSquare 类继承自 QShape，您可以这样做。

List<QShape> shapes= new List<QShape>();

值得注意的是，如果您想访问该列表中所有QCircle 的radius 属性，那么您将不得不根据类型过滤列表。

Answer 6

您可以使用 Ian Mercer 的评论 List<QShape>

下面是你如何填写它：

List<QShape> shapes = new List<QShape>();
QCircle circle = new QCircle(); 

shapes.Add(circle);

拆箱：

QCircle circle = (QCircle) shapes[0];

如果需要从基类中调用方法，不需要拆箱，直接使用即可。

Answer 7

存储

您的类定义已经走在正确的轨道上。您需要做的是创建超类的List（在本例中为QShape），它将能够容纳您的所有形状。

这里有一个例子说明你是如何做到的：

List<QShape> objects = new List<QShape>();

objects.add(new QCircle(...));
objects.add(new QSquare(...));

访问

这里的问题是区分列表中的所有内容。这是通过 C# 的 getType() 和 typeof() 方法完成的。 (Jon Skeet has an excellent answer about how to do this)。基本上，它看起来像这样：

if(objects.get(some_position).getType() == typeof(QCircle))
  QCircle circle = objects.get(some_position);
else if(/* like above with QSquare */)
  QSquare square = objects.get(some_position);

完成此操作后，您可以像平常一样继续使用您的对象。但是，如果您尝试从列表中访问它们，则只能使用QShape 拥有的方法和变量，因为放入列表中的每个对象都会被强制转换为它。

Answer 8

public Class abstract  Base<T>
{
    public abstract List<T>GetList();
}

然后这样做

public class className:Base<ObjectName>
{
    public override List<T>GetList()
    {
        //do work here 
    }
}