鉴于c#不能切换类型(我收集到没有作为特殊情况添加,因为关系意味着可能应用多个不同的情况),有没有更好的方法来模拟类型切换?

void Foo(object o)
{
    if (o is A)
    {
        ((A)o).Hop();
    }
    else if (o is B)
    {
        ((B)o).Skip();
    }
    else
    {
        throw new ArgumentException("Unexpected type: " + o.GetType());
    }
}

当前回答

对于内置类型,可以使用TypeCode枚举。请注意,GetType()有点慢,但在大多数情况下可能不相关。

switch (Type.GetTypeCode(someObject.GetType()))
{
    case TypeCode.Boolean:
        break;
    case TypeCode.Byte:
        break;
    case TypeCode.Char:
        break;
}

对于自定义类型,您可以创建自己的枚举,以及具有抽象属性或方法的接口或基类…

属性的抽象类实现

public enum FooTypes { FooFighter, AbbreviatedFool, Fubar, Fugu };
public abstract class Foo
{
    public abstract FooTypes FooType { get; }
}
public class FooFighter : Foo
{
    public override FooTypes FooType { get { return FooTypes.FooFighter; } }
}

方法的抽象类实现

public enum FooTypes { FooFighter, AbbreviatedFool, Fubar, Fugu };
public abstract class Foo
{
    public abstract FooTypes GetFooType();
}
public class FooFighter : Foo
{
    public override FooTypes GetFooType() { return FooTypes.FooFighter; }
}

属性的接口实现

public enum FooTypes { FooFighter, AbbreviatedFool, Fubar, Fugu };
public interface IFooType
{
    FooTypes FooType { get; }
}
public class FooFighter : IFooType
{
    public FooTypes FooType { get { return FooTypes.FooFighter; } }
}

方法的接口实现

public enum FooTypes { FooFighter, AbbreviatedFool, Fubar, Fugu };
public interface IFooType
{
    FooTypes GetFooType();
}
public class FooFighter : IFooType
{
    public FooTypes GetFooType() { return FooTypes.FooFighter; }
}

我的一个同事也告诉了我:这样做的好处是,你可以将它用于任何类型的对象,而不仅仅是你定义的对象。它的缺点是有点大和慢。

首先像这样定义一个静态类:

public static class TypeEnumerator
{
    public class TypeEnumeratorException : Exception
    {
        public Type unknownType { get; private set; }
        public TypeEnumeratorException(Type unknownType) : base()
        {
            this.unknownType = unknownType;
        }
    }
    public enum TypeEnumeratorTypes { _int, _string, _Foo, _TcpClient, };
    private static Dictionary<Type, TypeEnumeratorTypes> typeDict;
    static TypeEnumerator()
    {
        typeDict = new Dictionary<Type, TypeEnumeratorTypes>();
        typeDict[typeof(int)] = TypeEnumeratorTypes._int;
        typeDict[typeof(string)] = TypeEnumeratorTypes._string;
        typeDict[typeof(Foo)] = TypeEnumeratorTypes._Foo;
        typeDict[typeof(System.Net.Sockets.TcpClient)] = TypeEnumeratorTypes._TcpClient;
    }
    /// <summary>
    /// Throws NullReferenceException and TypeEnumeratorException</summary>
    /// <exception cref="System.NullReferenceException">NullReferenceException</exception>
    /// <exception cref="MyProject.TypeEnumerator.TypeEnumeratorException">TypeEnumeratorException</exception>
    public static TypeEnumeratorTypes EnumerateType(object theObject)
    {
        try
        {
            return typeDict[theObject.GetType()];
        }
        catch (KeyNotFoundException)
        {
            throw new TypeEnumeratorException(theObject.GetType());
        }
    }
}

然后你可以这样使用它:

switch (TypeEnumerator.EnumerateType(someObject))
{
    case TypeEnumerator.TypeEnumeratorTypes._int:
        break;
    case TypeEnumerator.TypeEnumeratorTypes._string:
        break;
}

其他回答

在Visual Studio 2017 (Release 15.*)附带的c# 7中,你可以在case语句中使用类型(模式匹配):

switch(shape)
{
    case Circle c:
        WriteLine($"circle with radius {c.Radius}");
        break;
    case Rectangle s when (s.Length == s.Height):
        WriteLine($"{s.Length} x {s.Height} square");
        break;
    case Rectangle r:
        WriteLine($"{r.Length} x {r.Height} rectangle");
        break;
    default:
        WriteLine("<unknown shape>");
        break;
    case null:
        throw new ArgumentNullException(nameof(shape));
}

在c# 6中,你可以使用名为()操作符的switch语句(谢谢@Joey Adams):

switch(o.GetType().Name) {
    case nameof(AType):
        break;
    case nameof(BType):
        break;
}

在c# 5和更早的版本中,你可以使用switch语句,但你必须使用一个神奇的字符串,其中包含类型名…这不是特别适合重构(谢谢@nukefusion)

switch(o.GetType().Name) {
  case "AType":
    break;
}

我同意Jon关于类名的操作散列。如果你想保留你的模式,你可能想要考虑使用"as"结构:

A a = o as A;
if (a != null) {
    a.Hop();
    return;
}
B b = o as B;
if (b != null) {
    b.Skip();
    return;
}
throw new ArgumentException("...");

区别在于当你使用if (foo is Bar) {((Bar)foo).Action();}你做了两次类型转换。现在编译器可能会优化,只做一次工作-但我不会指望它。

我喜欢Virtlink使用隐式类型,使切换更具可读性,但我不喜欢不可能进行early-out,而且我们正在进行分配。让我们把性能提高一点。

public static class TypeSwitch
{
    public static void On<TV, T1>(TV value, Action<T1> action1)
        where T1 : TV
    {
        if (value is T1) action1((T1)value);
    }

    public static void On<TV, T1, T2>(TV value, Action<T1> action1, Action<T2> action2)
        where T1 : TV where T2 : TV
    {
        if (value is T1) action1((T1)value);
        else if (value is T2) action2((T2)value);
    }

    public static void On<TV, T1, T2, T3>(TV value, Action<T1> action1, Action<T2> action2, Action<T3> action3)
        where T1 : TV where T2 : TV where T3 : TV
    {
        if (value is T1) action1((T1)value);
        else if (value is T2) action2((T2)value);
        else if (value is T3) action3((T3)value);
    }

    // ... etc.
}

我的手指都疼了。我们在T4做一下:

<#@ template debug="false" hostSpecific="true" language="C#" #>
<#@ output extension=".cs" #>
<#@ Assembly Name="System.Core.dll" #>
<#@ import namespace="System.Linq" #> 
<#@ import namespace="System.IO" #> 
<#
    string GenWarning = "// THIS FILE IS GENERATED FROM " + Path.GetFileName(Host.TemplateFile) + " - ANY HAND EDITS WILL BE LOST!";
    const int MaxCases = 15;
#>
<#=GenWarning#>

using System;

public static class TypeSwitch
{
<# for(int icase = 1; icase <= MaxCases; ++icase) {
    var types = string.Join(", ", Enumerable.Range(1, icase).Select(i => "T" + i));
    var actions = string.Join(", ", Enumerable.Range(1, icase).Select(i => string.Format("Action<T{0}> action{0}", i)));
    var wheres = string.Join(" ", Enumerable.Range(1, icase).Select(i => string.Format("where T{0} : TV", i)));
#>
    <#=GenWarning#>

    public static void On<TV, <#=types#>>(TV value, <#=actions#>)
        <#=wheres#>
    {
        if (value is T1) action1((T1)value);
<# for(int i = 2; i <= icase; ++i) { #>
        else if (value is T<#=i#>) action<#=i#>((T<#=i#>)value);
<#}#>
    }

<#}#>
    <#=GenWarning#>
}

稍微调整一下Virtlink的例子:

TypeSwitch.On(operand,
    (C x) => name = x.FullName,
    (B x) => name = x.LongName,
    (A x) => name = x.Name,
    (X x) => name = x.ToString(CultureInfo.CurrentCulture),
    (Y x) => name = x.GetIdentifier(),
    (object x) => name = x.ToString());

可读且快速。现在,正如每个人在他们的答案中不断指出的那样,考虑到这个问题的性质,顺序在类型匹配中很重要。因此:

先放叶类型,再放基类型。 对于对等类型,将可能性更大的匹配放在前面,以最大化性能。 这意味着不需要特殊的默认情况。相反,只需使用lambda中的base-most类型,并将其放在最后。

创建一个超类(S),并使a和B从它继承。然后在S上声明一个每个子类都需要实现的抽象方法。

这样做,"foo"方法还可以将其签名更改为foo (S o),使其类型安全,并且不需要抛出那个丑陋的异常。

根据c# 7.0规范,你可以在开关的情况下声明一个局部变量的作用域:

object a = "Hello world";
switch (a)
{
    case string myString:
        // The variable 'a' is a string!
        break;
    case int myInt:
        // The variable 'a' is an int!
        break;
    case Foo myFoo:
        // The variable 'a' is of type Foo!
        break;
}

这是做这件事的最佳方式,因为它只涉及强制转换和栈上推操作,这是解释器可以运行的最快的操作之一,只是在位操作和布尔条件之前。

与使用Dictionary<K, V>相比,这里占用的内存更少,计算量基本为零。

另一方面,这应该和使用if语句链一样快(如果不是更快的话):

object a = "Hello world";
if (a is string)
{
    // The variable 'a' is a string!
} else if (a is int)
{
    // The variable 'a' is an int!
} // etc.