C++/CLI-问题：是否有与 C#“is”关键字等效的关键字，还是必须使用反射？答案

【问题标题】：C++/CLI-Question: Is there an equivalent to the C# "is" keyword or do I have to use reflection?C++/CLI-问题：是否有与 C#“is”关键字等效的关键字，还是必须使用反射？
【发布时间】：2009-04-03 07:17:35
【问题描述】：

我在 MSDN 上的某处读到，与 C# 的“is”关键字等效的是 dynamic_cast，但这并不是真正等效的：它不适用于值类型或泛型参数。例如在 C# 中我可以写：

void MyGenericFunction<T>()
{
    object x = ...
    if (x is T)
        ...;
}

如果我尝试“等效”C++/CLI：

generic<class T>
void MyGenericFunction()
{
    object x = ...
    if (dynamic_cast<T>(x))
       ...;
}

我收到编译器错误“错误 C2682：无法使用 'dynamic_cast' 将 'System::Object ^' 转换为 'T'”。

我唯一能想到的就是使用反射：

if (T::typeid->IsAssignableFrom(obj->GetType()))

有没有更简单的方法来做到这一点？

【问题讨论】：

标签： c++-cli

【解决方案1】：

在 MSDN 上：

How to: Implement is and as C# Keywords in C++

简而言之，您需要像这样编写一个辅助函数：

template < class T, class U > 
Boolean isinst(U u) {
   return dynamic_cast< T >(u) != nullptr;
}

然后这样称呼它：

Object ^ o = "f";
if ( isinst< String ^ >(o) )
    Console::WriteLine("o is a string");

【讨论】：

也许你误解了我的问题。我知道那篇 MSDN 文章。我在我的问题中提到了它。我解释了为什么它对我不起作用。 dynamic_cast 不等同于 C#“as”。它仅适用于引用类型。
糟糕，应该更仔细地阅读问题。它适用于泛型类型，但不适用于值类型。
C# 的 as 也不适用于值类型：dynamic_cast 完全等同于 as。使用safe_cast 强制转换为值类型。语义等同于 C#：将错误强制转换为值类型时抛出异常，将错误强制转换为引用类型返回 null。

【解决方案2】：

您可以在本机 C++ 中使用 dynamic_cast 的地方使用 safe_cast 并捕获 System::InvalidCastException。就兼容类型而言，询问是否可以转换类型的语义可以选择比检查身份更广泛的类型。您实际上可能想要 IsAssignableFrom 增加的灵活性。

我不认为有一个有效的等价于我们习惯的古老的 dynamic_cast 成语，当然没有什么比它更紧凑了。

【讨论】：

【解决方案3】：

虽然一个简单的解决方法是使用 safe_cast<T>(x) 并捕获 System::InvalidCastException^，但当类型不匹配时，这会产生明显的异常处理开销（展开堆栈和所有相关的乐趣）。

我试图想出一种不同的方法。虽然我不会完全称它为简单，但它在不使用异常的情况下完成了它的工作。

#using <System.Core.dll>

namespace detail
{
    generic <typename T> ref class is_instance_of_managed_helper sealed abstract
    {
    public:
        static initonly System::Func<System::Object^, bool>^ is_instance_of = build();

    private:
        static System::Func<System::Object^, bool>^ build()
        {
            using System::Linq::Expressions::Expression;
            auto param = Expression::Parameter(System::Object::typeid);
            return Expression::Lambda<System::Func<System::Object^, bool>^>(
                Expression::TypeIs(param, T::typeid),
                param)->Compile();
        }
    };

    template <typename T> struct is_instance_of_helper
    {
        static bool is_instance_of(System::Object^ obj)
        {
            return is_instance_of_managed_helper<T>::is_instance_of(obj);
        }
    };

    template <typename T> struct is_instance_of_helper<T^>
    {
        static bool is_instance_of(System::Object^ obj)
        {
            return dynamic_cast<T^>(obj) != nullptr;
        }
    };
}

template <typename T> bool is_instance_of(System::Object^ obj)
{
    return detail::is_instance_of_helper<T>::is_instance_of(obj);
}

一点解释：

is_instance_of_managed_helper 是一个托管类，它在运行时生成一个函数，相当于 C# 的 is 运算符。它使用Expression::TypeIs 以简单的方式实现此目的。将为每个T 生成一个这样的函数一次。
template <typename T> struct is_instance_of_helper 是一个简单使用上述解决方案的模板结构。这是一般情况。
template <typename T> struct is_instance_of_helper<T^> 是上述结构的部分特化，它将dynamic_cast 用于托管句柄类型。这样，当T 可以简单地与dynamic_cast 一起使用时，我们就可以省去在运行时生成代码的麻烦。
template <typename T> bool is_instance_of(System::Object^ obj) 是选择要使用的模板的最终辅助函数。

【讨论】：