在不同类型的数组上调用item方法

Question

我的任务很简单:我必须创建一个动态数组(这意味着它的大小可以在所有运行时间内更改)并使用不同类型的对象填充它(取决于用户输入,也在运行时).而且,我应该可以访问数组中每个对象的字段(和/或方法).显然,每种类型的字段都不同.简化结构:

public class Point {}
public class RightTriangle:Point { public double sideA, sideB; }
public class Circle:Point { public double radius; }
public class Cone:Circle { public double radius, height; }

所以,你看:所有类都继承了一个基类.我知道,这些结构不合逻辑,但这不是我的选择.所以,我想要这个代码工作:

RightTriangle rt1 = new RightTriangle();
Cone cn1 = new Cone();
List<Point> objs = new List<Point>();
objs.Add(rt1);
sideA_tb.Text = objs[0].sideA.ToString();

但事实并非如此.编译器说,没有sideA在Point.但是,这也不起作用:

public class Point { public double sideA, sideB, radius, height; }
public class RightTriangle:Point { public new double sideA, sideB; }
public class Circle:Point { public new double radius; }
public class Cone:Circle { public new double radius, height; }

似乎来自实际类(rt1,它RightTriangle)的值不会覆盖Point类中的值,所以我有这样的东西:

List<Point> objs = new List<Point>();
objs.Add(rt1); // rt1 has fields 'sideA' = 4, 'sideB' = 5
sideA_tb.Text = rt1.sideA.ToString(); // Got 4, okay
sideA_tb.Text = objs[0].sideA.ToString(); // Got 0, what the?

所以,基本上,我需要一个动态的链接数组,我想使用这个链接来访问对象字段和方法.另外,我知道我可以Get/Set在基类中编写一些函数并在子类中覆盖它们,但这似乎不是美容解决方案.提前谢谢,请忘记我的文盲(英语不是我的母语).

Answer 1

你几乎已经拥有它了（理论上）：

public class Point { public virtual double sideA, sideB, radius, height; }
public class RightTriangle:Point { public override double sideA, sideB; }

要使属性和方法在派生类中可重写，必须virtual在基类中声明它们。重写类必须将重写的属性/方法声明为override.

实际上，您不能创建字段virtual，只有属性和方法可以。所以你必须按如下方式更改你的代码：

public class Point { 
    public virtual double sideA { get; set; } 
    public virtual double sideB { get; set; }
    public virtual double radius { get; set; }
    public virtual double height { get; set; }
}

public class RightTriangle:Point { 
    public override double sideA { get; set; }
    public override double sideB { get; set; }
}

但是，您不应该这样做，因为这是非常糟糕的设计。更多内容见下文。

那么有什么区别呢new？

当一个方法被重写时，将在运行时决定是调用重写的实现还是原始的实现。

因此，当一个方法接收 aPoint作为参数时，该Point实例实际上可能是 aRightTriangle或 a Circle。

Point p1 = new RightTriangle();
Point p2 = new Circle();

在上面的示例中，从使用and的代码的角度来看，p1和p2都是s 。然而，它们“下面”实际上是派生类的实例。Pointp1p2

p1.sideA因此，通过我的解决方案，例如，当您访问时，运行时将看起来“在下面”并检查到底Point是什么：它实际上是一个吗RightTriangle？然后检查是否存在重写的实现sideA并调用该实现。它实际上是一个吗Circle？然后进行相同的检查（这将失败）并调用sideA.

然而，限定符new还有其他作用。它不会覆盖方法，而是创建一个全新的方法（具有相同的名称），在编译时以不同的方式处理。

因此，通过您的解决方案，编译器会看到您创建了 aRightTriangle并将其存储在类型为 的变量中Point。例如，当您现在访问时，编译器将以从基p1.sideA类读取的方式编译此访问，因为您正在处理的实例变量具有基类型。sideA

如果您仍然想访问new实现，那么您使用的代码p1必须将其转换为正确的派生类型RightTriangle：

var w = ((RightTriangle)p1).sideA; // Gets correct value.

所以有什么问题？

正如您现在可能已经注意到的，使用new并不是一个好的解决方案。使用各种Points 的代码必须知道 的特定派生是否Point实现了字段new。此外，当它接收到一个实例时，它必须知道Point它实际上属于哪种实例。这将导致许多非常复杂的if语句else，这些语句检查正在处理什么类型的点p1并运行适当的行为。

使用virtual和override可以缓解最后一个问题，但前提是基类实现任何派生类实现的所有方法和属性。这基本上有点疯狂。你尝试过，我相信你注意到了，给出PointasideA和sideB a没有多大意义radius。如何才能Point有意义地实现这些属性呢？你abstract也不能制造它们，因为那时 aCircle也必须实现 asideA等等。

那么如何更好的解决呢？

考虑一下您想用这个不同的点实例做什么。您将它们收集在一个列表中是有原因的：它们有一些共同点。此外，您还可以出于特定原因迭代此列表，对每个列表进行一些操作。但你到底想做什么？你能用抽象的方式描述一下吗？

也许您正在获取边长和半径来计算面积？然后给出Point一个virtual方法GetArea()并在每个派生类中重写它。方法GetArea()对所有派生类型都有意义，尽管每个派生类型的实现方式都不同。

您也可以创建GetArea()一种abstract方法来代替方法virtual。这意味着它根本没有在基类中实现，并且所有派生类型都被迫自己实现它。

也许您不想处理Point列表中的所有 s 而RightTriangle只​​想处理 s ？那么执行此操作的代码应该只接收RightTriangles：

public void HandleRightTriangles(IEnumerable<RightTriangle> rts)
{
    // Can work with sideA and sideB directly here, because we know we only got triangles.
}

调用它：

// using System.Linq;
HandleRightTriangles(objs.OfType<RightTriangle>());