.NET 泛型中重载运算符约束的解决方案答案

【问题标题】：Solution for overloaded operator constraint in .NET generics.NET 泛型中重载运算符约束的解决方案
【发布时间】：2010-09-13 22:36:42
【问题描述】：

如果我想要一个泛型方法只接受重载运算符的类型，例如减法运算符，我会怎么做。我尝试使用接口作为约束，但接口不能有运算符重载。

实现这一目标的最佳方法是什么？

【问题讨论】：

你有一个例子来说明你在哪里尝试使用它吗？我想不出任何有用的地方？
如您所见，根本不可能在接口上定义静态方法，因此您不能将其用作泛型方法的约束。这是一个有点复杂的解决方法：codeproject.com/KB/cs/genericnumerics.aspx 如果您使用的是 .NET 3.5，这也可以通过 LINQ 表达式树来完成，如下所示：rogeralsing.com/2008/02/27/…
一个通用的“Sum”方法就是一个简单的例子。 T Sum(IEnumerable 序列); // 其中 T 有 '+' 运算符
请注意，在 Roger 的博客中，我们讨论/对比了这两种实现（它们非常相似） - 得出的结论是 MiscUtil 代码（之前链接过）更加发达。但他们使用相同的基本方法。
Define a generic that implements the + operator的可能重复

标签： c# generics operator-overloading constraints

【解决方案1】：

没有立即的答案；运算符是静态的，不能在约束中表示 - 现有的原语不实现任何特定的接口（与可用于模拟大于/小于的 IComparable[] 形成对比）。

但是；如果你只是想让它工作，那么在 .NET 3.5 中有一些选项......

我已经建立了一个库 here，它允许使用泛型高效且简单地访问运算符 - 例如：

T result = Operator.Add(first, second); // implicit <T>; here

它可以作为MiscUtil的一部分下载

此外，在 C# 4.0 中，这可以通过dynamic：

static T Add<T>(T x, T y) {
    dynamic dx = x, dy = y;
    return dx + dy;
}

我也（曾经）有一个 .NET 2.0 版本，但测试较少。另一种选择是创建一个接口，例如

interface ICalc<T>
{
    T Add(T,T)() 
    T Subtract(T,T)()
}

等等，但是你需要通过所有方法传递一个ICalc<T>;，这会变得很乱。

【讨论】：

我喜欢在 .NET 4.0 中使用动态的能力，它确实让事情变得更容易。但是，值得指出的是，使用它会对性能产生影响，因为它必须在运行时做更多的工作。我很想知道它有多大的影响，我认为它需要一些基准测试。
基准测试已经完成；试试这里的代码：social.msdn.microsoft.com/Forums/en-US/vs2010ctpvbcs/thread/…
我试用了您的库（适用于 .NET 3.5），但我有一个问题：为什么以下行不起作用：MiscUtil.Operator.Add("A", "B"); .据我了解，它应该返回“AB”。
@Malki - 好吧，我们可以添加它，但这并不是真正的算术运算。严格来说，它并不是真正定义的运算符 - 当前是 编译器（不是类型本身）为字符串提供 + 的含义...
如果要转换为动态，使用泛型有什么意义吗？为什么不让参数和返回码也动态化呢？以这种方式混合泛型和动态是否有优势？

【解决方案2】：

我发现 IL 实际上可以很好地处理这个问题。前任。

ldarg.0
ldarg.1
add
ret

在泛型方法中编译，只要指定了原始类型，代码就可以正常运行。可以扩展它以在非原始类型上调用运算符函数。

见here。

【讨论】：

【解决方案3】：

有一段从内部人员那里窃取的代码，我为此经常使用。它使用IL 基本算术运算符查找或构建。这一切都在Operation<T> 泛型类中完成，您所要做的就是将所需的操作分配给委托。喜欢add = Operation<double>.Add。

它是这样使用的：

public struct MyPoint
{
    public readonly double x, y;
    public MyPoint(double x, double y) { this.x=x; this.y=y; }
    // User types must have defined operators
    public static MyPoint operator+(MyPoint a, MyPoint b)
    {
        return new MyPoint(a.x+b.x, a.y+b.y);
    }
}
class Program
{
    // Sample generic method using Operation<T>
    public static T DoubleIt<T>(T a)
    {
        Func<T, T, T> add=Operation<T>.Add;
        return add(a, a);
    }

    // Example of using generic math
    static void Main(string[] args)
    {
        var x=DoubleIt(1);              //add integers, x=2
        var y=DoubleIt(Math.PI);        //add doubles, y=6.2831853071795862
        MyPoint P=new MyPoint(x, y);
        var Q=DoubleIt(P);              //add user types, Q=(4.0,12.566370614359172)

        var s=DoubleIt("ABC");          //concatenate strings, s="ABCABC"
    }
}

Operation<T>源代码由paste bin提供：http://pastebin.com/nuqdeY8z

注明出处如下：

/* Copyright (C) 2007  The Trustees of Indiana University
 *
 * Use, modification and distribution is subject to the Boost Software
 * License, Version 1.0. (See accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at
 * http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
 *  
 * Authors: Douglas Gregor
 *          Andrew Lumsdaine
 *          
 * Url:     http://www.osl.iu.edu/research/mpi.net/svn/
 *
 * This file provides the "Operations" class, which contains common
 * reduction operations such as addition and multiplication for any
 * type.
 *
 * This code was heavily influenced by Keith Farmer's
 *   Operator Overloading with Generics
 * at http://www.codeproject.com/csharp/genericoperators.asp
 *
 * All MPI related code removed by ja72. 
 */

【讨论】：

哦，我只看到dynamic关键字解决方案。