如何比较泛型类型的值？

Question

如何比较泛型类型的值？

我已将其缩减为最小样本：

public class Foo<T> where T : IComparable
{
    private T _minimumValue = default(T);

    public bool IsInRange(T value) 
    {
        return (value >= _minimumValue); // <-- Error here
    }
}

错误是：

运算符“>=”不能应用于“T”和“T”类型的操作数。

到底是什么！？ T 已经被限制为IComparable，即使将其限制为值类型（where T: struct），我们仍然无法应用任何运算符<、>、<=、>= 、== 或 !=。 （我知道== 和!= 存在涉及Equals() 的解决方法，但它对关系运算符没有帮助）。

那么，两个问题：

1. 为什么我们会观察到这种奇怪的行为？是什么让我们无法比较已知为IComparable 的泛型类型的值？它不是以某种方式破坏了通用约束的全部目的吗？
2. 我该如何解决这个问题，或者至少可以解决这个问题？

（我意识到已经有一些与这个看似简单的问题相关的问题 - 但没有一个线程给出详尽或可行的答案，所以在这里。）

Answer 1

IComparable 不会重载 >= 运算符。你应该使用

value.CompareTo(_minimumValue) >= 0

Answer 2

如果value 可以为空，则当前答案可能会失败。改用这样的东西：

Comparer<T>.Default.Compare(value, _minimumValue) >= 0

Answer 3

运算符重载问题

不幸的是，接口不能包含重载的运算符。尝试在你的编译器中输入这个：

public interface IInequalityComaparable<T>
{
    bool operator >(T lhs, T rhs);
    bool operator >=(T lhs, T rhs);
    bool operator <(T lhs, T rhs);
    bool operator <=(T lhs, T rhs);
}

我不知道他们为什么不允许这样做，但我猜这会使语言定义复杂化，并且用户很难正确实现。

要么这样，要么设计师不喜欢滥用的可能性。例如，想象在class MagicMrMeow 上进行>= 比较。甚至是class Matrix<T>。结果对这两个值意味着什么？尤其是当可能存在歧义时？

官方解决方法

由于上述接口不合法，我们有IComparable<T> 接口来解决这个问题。它不实现任何运算符，只公开一种方法，int CompareTo(T other);

见http://msdn.microsoft.com/en-us/library/4d7sx9hd.aspx

int 结果实际上是三位或三进制（类似于Boolean，但具有三种状态）。下表解释了结果的含义：

Value              Meaning

Less than zero     This object is less than
                   the object specified by the CompareTo method.

Zero               This object is equal to the method parameter.

Greater than zero  This object is greater than the method parameter.

使用变通方法

为了实现与value >= _minimumValue 相同的功能，您必须改为：

value.CompareTo(_minimumValue) >= 0

Answer 4

public bool IsInRange(T value) 
{
    return (value.CompareTo(_minimumValue) >= 0);
}

使用 IComparable 泛型时，所有小于/大于运算符都需要转换为对 CompareTo 的调用。无论您使用什么运算符，都要保持以相同顺序比较的值，并与零进行比较。 （x <op> y 变为x.CompareTo(y) <op> 0，其中<op> 为>、>= 等）

另外，我建议您使用的通用约束为where T : IComparable<T>。 IComparable 本身意味着该对象可以与任何东西进行比较，将一个对象与其他相同类型的对象进行比较可能更合适。

Answer 5

而不是value >= _minimValue 使用Comparer 类：

public bool IsInRange(T value ) {
    var result = Comparer<T>.Default.Compare(value, _minimumValue);
    if ( result >= 0 ) { return true; }
    else { return false; }
}

Answer 6

正如其他人所说，需要显式使用 CompareTo 方法。不能将接口与运算符一起使用的原因是，一个类可以实现任意数量的接口，它们之间没有明确的排名。假设有人试图计算表达式“a = foo + 5;”当 foo 实现了六个接口时，所有这些接口都定义了一个带有第二个整数参数的运算符“+”；操作员应该使用哪个接口？

类可以派生多个接口这一事实使得接口非常强大。不幸的是，它经常迫使人们更明确地了解自己真正想要做什么。

Answer 7

IComparable 只强制一个名为CompareTo() 的函数。所以你不能应用你提到的任何运算符

Answer 8

我能够使用 Peter Hedburg 的答案为泛型创建一些重载的扩展方法。请注意，CompareTo 方法在这里不起作用，因为类型 T 是未知的并且不提供该接口。也就是说，我有兴趣看到任何替代方案。

我想在 C# 中发布，但 Telerik 的转换器在此代码上失败。我对 C# 不够熟悉，无法可靠地手动转换它。如果有人想获得荣誉，我很高兴看到对此进行了相应的编辑。

<Extension>
<DebuggerStepThrough>
Public Sub RemoveDuplicates(Of T)(Instance As List(Of T))
  Instance.RemoveDuplicates(Function(X, Y) Comparer(Of T).Default.Compare(X, Y))
End Sub



<Extension>
<DebuggerStepThrough>
Public Sub RemoveDuplicates(Of T)(Instance As List(Of T), Comparison As Comparison(Of T))
  Instance.RemoveDuplicates(New List(Of Comparison(Of T)) From {Comparison})
End Sub



<Extension>
<DebuggerStepThrough>
Public Sub RemoveDuplicates(Of T)(Instance As List(Of T), Comparisons As List(Of Comparison(Of T)))
  Dim oResults As New List(Of Boolean)

  For i As Integer = 0 To Instance.Count - 1
    For j As Integer = Instance.Count - 1 To i + 1 Step -1
      oResults.Clear()

      For Each oComparison As Comparison(Of T) In Comparisons
        oResults.Add(oComparison(Instance(i), Instance(j)) = 0)
      Next oComparison

      If oResults.Any(Function(R) R) Then
        Instance.RemoveAt(j)
      End If
    Next j
  Next i
End Sub

--编辑--

如 OP 所示，我可以通过在所有方法上将 T 限制为 IComparable(Of T) 来清理这个问题。请注意，此约束还需要类型 T 来实现 IComparable(Of <type>)。

<Extension>
<DebuggerStepThrough>
Public Sub RemoveDuplicates(Of T As IComparable(Of T))(Instance As List(Of T))
  Instance.RemoveDuplicates(Function(X, Y) X.CompareTo(Y))
End Sub