关于C#中通用数字类型的讨论

Question

我想知道在C#中是否有一种方法可以获得基于基本类型的类型,并将其复制以使用其他基元.

我知道它不是很清楚,我真的不知道如何解释这个(英语不是我的母语,对不起......),所以我会尝试用伪代码来解释它.

一个简单的例子:

public struct Vector2d {
    public double X;
    public double Y;

    //Arithmetic methods: Length, normalize, rotate, operators overloads, etc...
}

问题是我想要一个float和这种类型的int32版本.

我在做什么(有效的C#代码):

//This type contains all useful methods
public struct Vector2d {
    public float X;
    public float Y;

    public Vector2f AsFloat() {
        return new Vector2f((float)X, (float)Y);
    }
    public Vector2f AsInteger() {
        return new Vector2i((int)X, (int)Y);
    }

    //Arithmetic methods
}

//These types are only here to be casted from/to, all the arithmetics methods are on the double-based type
public struct Vector2f {
    public float X;
    public float Y;

    public Vector2f AsDouble() {
        return new Vector2d(X, Y);
    }
    public Vector2f AsInteger() {
        return new Vector2i((int)X, (int)Y);
    }
}
public struct Vector2i {
    public int X;
    public int Y;

    public Vector2f AsFloat() {
        return new Vector2f(X, Y);
    }
    public Vector2f AsDouble() {
        return new Vector2d(X, Y);
    }
}

它有效,但不是"性感",如果使用AsXXX方法进行大量演员表演,将不可避免地对演出产生影响.

理想情况下,我会在所有三种类型上都使用算术方法,但维持......会很痛苦...

什么是理想的解决方案(伪代码,无效的C#):

public struct Vector2<T> where T : numeric {
    public T X;
    public T Y;

    public T Length {
        return (T)Math.Sqrt(X * X + Y * Y);
    }
    //Other arithmetic methods
}

我知道目前在C#中这是不可能的,但这是真正的问题:

你对如何妥善有效地处理这个有任何想法吗？

我一直在想的(伪代码,无效的C#):

//The TYPE defined constant should be used by Vector2Body instead of plain typed "double", "float", etc...

public struct Vector2d {
    #define TYPE double
    #import Vector2Body
}

public struct Vector2f {
    #define TYPE float
    #import Vector2Body
}

public struct Vector2i {
    #define TYPE int
    #import Vector2Body
}

这样,我就不会有重复的代码,更容易维护

等待你的想法:)

PS:如果版主有关于如何更好地格式化我的问题的想法,请随时编辑它:)

Answer 1

这是@ mike-z使用T4模板给出的非常好的方法:

模板(.tt文件):

<#@ template debug="false" hostspecific="false" language="C#" #>
<#@ assembly name="System.Core" #>
<#@ import namespace="System.Linq" #>
<#@ import namespace="System.Text" #>
<#@ import namespace="System.Collections.Generic" #>
<#@ output extension=".cs" #>
using System;

namespace My.Math {
<# Vector2Body("d", "double"); #>
<# Vector2Body("f", "float"); #>
<# Vector2Body("i", "int"); #>
}

<#+ private void Vector2Body(string suffix, string t) { #>

    public struct Vector2<#= suffix #> {
        public <#= t #> X;
        public <#= t #> Y;

        //Arithmetic for <#= t #>...
    }

<#+ } #>

并自动生成代码:

using System;

namespace My.Math {

    public struct Vector2d {
        public double X;
        public double Y;

        //Arithmetic for double...
    }


    public struct Vector2f {
        public float X;
        public float Y;

        //Arithmetic for float...
    }


    public struct Vector2i {
        public int X;
        public int Y;

        //Arithmetic for int...
    }

}

没有通用,所以没有性能影响,代码写一次......