将派生对象存储到其基类型的集合中——为什么它会起作用？

Question

我创建了一个被视为地图的 20x20 多维数组。

private LinkedList<Item>[,] m_map = new LinkedList<Item>[width, height];

每个单元格都是一个Item类型的链表。武器、盔甲等物品可以放入每个单元格中。

我有以下类层次结构：

class Item
{ 
    public string name; 
}

class Weapon : Item
{
    public int damage;
}

class Armor : Item
{
    public int ar;
    public int weight;
}

我有点惊讶，并希望接受这方面的教育。由于类型是 LinkedList，我不认为我可以存储一个 Armor 类型并检索它。这就是我检索特定项目类型的方式：

    /// <summary>
    /// Gets a list of weapons at the given coordinates.
    /// </summary>
    /// <param name="x">The map's horizontal position.</param>
    /// <param name="y">The map's vertical position.</param>
    /// <returns>Returns a list of weapons at the given coordinates.</returns>
    public List<Weapon> GetWeapons(int x, int y)
    {
        List<Weapon> weapons = new List<Weapon>();

        foreach (Item item in m_map[x, y])
        {
            if (item is Weapon)
            {
                weapons.Add(item as Weapon);
            }
        }

        return weapons;
    }

Item 包含的字段比 Armor 少，所以我认为 LinkedList 类型会比 Armor 小。然而，它似乎有足够的空间来保存一个 Armor 对象。我能够检索 Armor 的数据。

当您将派生类型及其基类型存储到链接列表时，编译器是否为其派生类型腾出足够的内存？我很惊讶我可以检索 Armor 类型并仍然获得其派生数据（ar，重量）。

有人能解释一下为什么会这样吗？谢谢。

Answer 1

正如 Cody Gray 在他的评论中所写，LinkedList 存储的是引用，而不是值。

对引用的简单解释是，它是内存中实际值所在位置的地址。
由于您只存储引用，因此包含 100 件物品的列表所消耗的内存量与包含 100 件武器或盔甲的列表所消耗的内存量相同。

但是，这只是您可以将派生类实例存储在父类列表中的部分原因 - 另一部分是称为多态性的基本 OOP 概念 - Armor 或 Weapon 是实际上是Item 的一种类型，使您可以将它们中的每一个存储在任何类型为Item 的强类型集合中，因为您可以使用Item 类型的引用来指向一个实例Armor 或 Weapon。

回答您对 Cody 的评论 - 不。集合存储您决定存储的任何内容。例如，如果您要声明int 的列表，它将存储实际值，因为int 是一个值类型。

您可能想了解value types 与reference types。

主要区别在于值类型变量直接包含值， 而引用类型变量包含一个指向实际值存储位置的“指针”。