如何在 C# 中进行静态转换？

Question

给定几个这样的类型：

interface I {}
class C : I {}

如何进行静态类型转换？我的意思是：如何以在编译时检查的方式更改其类型？

在 C++ 中，您可以使用 static_cast<I*>(c)。在 C# 中，我能做的最好的事情是创建一个备用类型的临时变量并尝试分配它：

var c = new C();
I i = c;  // statically checked

但这会妨碍流畅的编程。我必须创建一个新变量来进行类型检查。所以我决定了这样的事情：

class C : I
{
    public I I { get { return this; } }
}

现在我可以通过调用 c.I 将 C 静态转换为 I。

在 C# 中有没有更好的方法来做到这一点？

(如果有人想知道我为什么要这样做，那是因为我使用显式接口实现，并且从另一个成员函数中调用其中一个需要先转换为接口类型，否则编译器找不到方法。）

更新

我想出的另一个选项是对象扩展：

public static class ObjectExtensions
{
    [DebuggerStepThrough]
    public static T StaticTo<T>(this T o)
    {
        return o;
    }
}

所以((I)c).Doit() 也可以是c.StaticTo<I>().Doit()。嗯......可能仍然会坚持简单的演员表。想我还是会发布这个其他选项。

Answer 1

简单地投射它：

(I)c

编辑示例：

var c = new C();

((I)c).MethodOnI();

Answer 2

使用您在更新中提到的技巧编写一个扩展方法：

public static class ObjectExtensions
{
    public static T StaticCast<T>(this T o) => o;
}

使用方法：

things.StaticCast<IEnumerable>().GetEnumerator();

如果things 是，例如IEnumerable<object>，则编译。如果things 是object，则失败。

// Compiles (because IEnumerable<char> is known at compiletime
// to be IEnumerable too).
"adsf".StaticCast<IEnumerable>().GetEnumerator();

// error CS1929: 'object' does not contain a definition for 'StaticCast'
// and the best extension method overload
// 'ObjectExtensions.StaticCast<IEnumerable>(IEnumerable)'
// requires a receiver of type 'IEnumerable'
new object().StaticCast<IEnumerable>().GetEnumerator();

为什么要使用静态演员表？

重构期间的一种常见做法是继续进行更改，然后验证您的更改没有导致任何回归。您可以在不同阶段以各种方式检测回归。例如，某些类型的重构可能会导致 API 更改/损坏，并需要重构代码库的其他部分。

如果您的代码的一部分期望接收在编译时应该知道的类型 (ClassA) 以实现接口 (IInterfaceA) 并且该代码想要直接访问接口成员，它可能必须强制转换到接口类型，例如，访问显式实现的接口成员。如果在重构之后，ClassA 不再实现 IIterfaceA，您会收到不同类型的错误，具体取决于您对接口的转换方式：

1. C 风格转换：((IInterfaceA)MethodReturningClassA()).Act(); 会突然变成运行时转换并引发运行时错误。
2. 分配给显式类型变量：IInterfaceA a = MethodReturningClassA(); a.Act(); 会引发编译时错误。
3. 使用类似static_cast<T> 的扩展方法：MethodReturningClassA().StaticCast<IInterfaceA>().Act(); 会引发编译时错误。

如果您希望您的转换是向下转换并且在编译时可验证，那么您应该使用强制编译时验证的转换方法。这使代码的原始开发人员编写类型安全代码的意图变得清晰。编写类型安全代码的好处是在编译时更易于验证。通过做一些工作来向其他开发人员、你自己和编译器阐明你选择类型安全的意图，你神奇地得到编译器的帮助来验证你的代码，并且可以更早地（在编译时）捕捉到重构的影响而不是稍后（例如，如果您的代码碰巧没有完整的测试覆盖率，则会导致运行时崩溃）。

Answer 3

var c = new C(); 
I i = c;  // statically checked

等于

I i = new C();

Answer 4

如果您真的只是在寻找一种方法来查看对象是否实现了特定类型，您应该使用as。

I i = whatever as i;
if (i == null) // It wasn't

否则，您只需施放它。 （.NET 中并没有像 C++ 中那样的多种类型的转换——除非你比大多数人需要的更深入，但更多的是关于 WeakReference 之类的东西。）

I i = (I)c;

如果您只是在寻找一种方便的方法将任何实现 I 的东西变成 I，那么您可以使用扩展方法或类似的东西。

public static I ToI(this I @this)
{
    return @this;
}