一种更优雅的泛型类型转换函数方法

Question

泛型函数应采用装箱 (object) 值并将其转换为指定类型（在合理范围内）。
以下内容有效，但看起来很糟糕（代码和生成的 IL）并最终无用地装箱拆箱（因为编译器不同意将原语隐式转换为泛型类型）：

static T convert<T>(object val) {
    var t = typeof(T);
    if (t == typeof(int)) {
        if (val is int) return (T)val;
        if (val is double) return (T)(object)(int)(double)val;
        if (val is float) return (T)(object)(int)(float)val;
        if (val is bool) return (T)(object)((bool)val ? 1 : 0);
    } else if (t == typeof(double)) {
        if (val is double) return (T)val;
        if (val is float) return (T)(object)(double)(float)val;
        if (val is int) return (T)(object)(double)(int)val;
        if (val is bool) return (T)(object)((bool)val ? 1.0 : 0.0);
    } else if (t == typeof(float)) {
        if (val is float) return (T)val;
        if (val is double) return (T)(object)(float)(double)val;
        if (val is int) return (T)(object)(float)(int)val;
        if (val is bool) return (T)(object)((bool)val ? 1f : 0f);
    } else if (t == typeof(bool)) {
        if (val is bool) return (T)val;
        if (val is double) return (T)(object)((double)val != 0.0);
        if (val is float) return (T)(object)((float)val != 0f);
        if (val is int) return (T)(object)((int)val != 0);
    } else return (T)val;
    throw new Exception($"Can't convert ${val} to ${typeof(T)}");
}

上下文：外部库通过这样的类实现通用函数/闭包包装器

class Function {
    public Function(int argCout) { ... }
    public object invoke_0() { ... }
    public object invoke_1(object v0) { ... }
    public object invoke_2(object v0, object v1) { ... }
    // and so on...
}

你继承的，像这样：

class MyFunc : Function {
    public MyFunc() : base(1) {}
    public override object invoke_1(object v0) {
        // (... cast v0 to appropriate type and call the destination function)
    }
}

请放心，我很快就会意识到这一点：

• 虽然相当高效，但很难组织多个小类，因为它们与在代码中的使用相距甚远（不能声明类中间表达式）。
• C# 对拆箱时的类型不匹配非常宽容（例如，尝试将浮点数拆箱为双精度会引发异常）。

所以我决定做一些像这样的通用包装器：

class WrapAction<T> : Function {
    Action<T> action;
    public MyFunc(Action<T> act) : base(1) {
        action = act;
    }
    public override object invoke_1(object v0) {
        action.Invoke(WrapHelpers.convert<T>(v0));
        return null;
    }
}

（其中WrapHelpers.convert是问题开头演示的函数）。

这样就可以了

Function fun = new WrapAction<string>((str) => Console.WriteLine(str));

改为。

其他说明：

• 将object 切换为dynamic 可以隐藏一些拆箱操作，但在其他方面无济于事。
• 为不同的目标类型创建不同的convert 版本/重载可以消除一些以增加行数为代价的检查（因为您的委托现在必须接受objects 形式的参数，然后才能通过一个或其他函数将它们拆箱）。

Answer 1

您可以使用利用IConvertible 接口并完全避免强制转换的静态类System.Convert 来回避与取消装箱到对象的确切类型相关的所有问题。

正如您注意到的那样，这将在运行时失败：

object o = (short)1;
var i = (iny)o; //runtime exception

但这不会：

object o = (short)1;
var i = Convert.ToInt32(o); //calls IConvertible.ToInt32 explicitly implemented in System.Int16

仅此一项就可以大大改善convert 方法的代码；您不必遍历可以为每种目标类型装箱的所有可能类型。

好消息是，如果您将 Pavel 在上面的评论中指出的通用 Convert.ChangeType 方法添加到组合中，您仍然可以大大改善这一点。如果可能的话，这种方法已经具备了弄清楚如何进行转换的所有方法（您可能正在尝试重新发明轮子）：

static T convert<T>(object val)  =>
    (T)Convert.ChangeType(o, typeof(T))

请务必注意，如果您使用 Convert 而不是您的代码，可能会存在一些语义差异。当转换为整数类型时，您的将截断十进制值，Convert 将四舍五入。如果这可能是一个问题，那么在某些情况下您可能必须坚持使用您的代码。