InvalidCastException:无法将[base]类型的对象转换为[subclass]类型

Question

我有一个继承自MembershipUser的自定义CustomMembershipUser.

public class ConfigMembershipUser : MembershipUser
{
    // custom stuff
}

我使用Linq-to-SQL从数据库读取并获取User实体; 要使此功能成为MembershipUser,我已定义了一个显式转换:

public static explicit operator MembershipUser(User user)
{
    DateTime now = DateTime.Now;

    if (user == null) return null;

    return new MembershipUser("MagicMembershipProvider", 
                              user.DisplayName, user.Id, 
                              user.Email, "", "", true, false, 
                              now, now, now, now, now);
}

这个演员工作正常:

MembershipUser memUser = (MembershipUser) entityUser;

但是,对CustomMembershipUser的第二次强制转换失败:

MembershipUser memUser = (MembershipUser) entityUser;
CustomMembershipUser custUser = (CustomMembershipUser) memUser;

如果我将演员阵容改为

CustomMembershipUser custUser = memUser;

我得到一个intellisense错误告诉我隐式强制转换不起作用,但存在显式强制转换.

...最重要的是,我无法明确定义从基类到子类的强制转换.我尝试过但失败了.我最不了解的是为什么从基类到子类的转换会失败？根据定义,子类具有基类的所有属性,因此问题是什么.

编辑

我试图定义从MembershipUser到CustomMembershipUser的显式转换(首先我为转换定义了一个私有构造函数):

private ConfigMembershipUser(MembershipUser user)
    : base(user.ProviderName, user.UserName, user.ProviderUserKey, user.Email,
           user.PasswordQuestion, user.Comment, user.IsApproved, user.IsLockedOut,
           user.CreationDate, user.LastLoginDate, user.LastActivityDate, 
           user.LastPasswordChangedDate, user.LastLockoutDate)
    {
        // initialize extended CustomMembershipUser stuff here
    }

然后我定义了我的自定义模型:

public static explicit operator CustomMembershipUser(MembershipUser user)
{
     return new CustomMembershipUser(user);
}

我收到以下错误:

'CustomMembershipUser.explicit operator CustomMembershipUser(System.Web.Security.MembershipUser)':不允许在基类之间进行用户定义的转换.

所以...我不能从基类转换为子类？

Answer 1

你已经反过来了:从基类的对象到子类的转换总是会失败,因为基类只有基类的属性(而不是子类).

因为,正如你所说,子类具有基类的所有属性(它是"is-a"基类对象),然后从子类到基类的转换将始终成功,但从不反过来.

换句话说,你可以把所有的豹都想象成猫,但是你不能把它当作豹子来对待它(除非它已经是豹子了).

您需要返回一个CustomMembershipUser对象而不是一个MembershipUser对象,或者定义另一个显式的强制转换函数,它通过创建一个新CustomMembershipUser对象将MembershipUsers转换为CustomMembershipUsers .你不能无处获得CustomMembershipUser对象; 它首先被创建,直接或通过实例化CustomMembershipUser(不是基类)的子类.

编辑:

我错误地定义了对子类的显式强制转换.这是不可能的(因为您看到的错误表明).你现在似乎与这个问题的提问者情况完全相同.转换并不是真正的方法 - 要么创建CustomMembershipUser对象(可以直接用作MembershipUser对象),要么编写一个接受a MembershipUser并创建一个的转换方法CustomMembershipUser.

从基础对象转换为子类对象的唯一时间是它已经是子类对象(但是保存它的变量属于基类类型).

Answer 2

MembershipUser类型的变量可以包含CustomMembershipUser类型的对象,因为子类型是超类型的实例.但反过来却不是这样.

CustomMembershipUser可能包含不在MembershipUser上的成员.因此,CustomMembershipUser类型的变量不能保存MembershipUser类型的对象.否则,代码可能会尝试访问其中不包含的成员之一.

这失败了:

CustomMembershipUser custUser = memUser; 

因为你可以用这个来跟进:

custUser.CustomStuff();   // Oops! Can't call CustomStuff() on a MembershipUser object!

"Explicit Cast Exists"消息

您获得"显式转换存在"消息的原因不是因为您已经创建了从User到MembershipUser的转换.(此处不涉及用户类型.)这是因为从超类型到子类型的显式转换始终存在.这是语言设计的一部分.这是为了支持您知道对象属于子类型并且您想要使用匹配的变量的scenerio.但是如果您对不属于目标类型的对象使用该显式强制转换,则会出现运行时错误(正如您所经历的那样).

关于铸造失败原因的进一步解释

在C#中,每个对象都有一个类型.该类型永远不会在对象的生命周期中更改.一旦你创建了一个Employee(例如),它将永远是一个Employee永远,或者直到垃圾收集,amen.

public class Person
{
    public string Name {get; private set;}
    public Person(string name)
    {  Name = name; }
}
public class Employee : Person
{
    public DateTime HireDate {get; private set;}
    public Employee(string name, DateTime hireDate)
        : base (name)
    {    HireDate = hireDate;  }
}

如果您有一个Person类型的变量,那么该变量可以包含Employee对象,因为Employee是Person.

Employee mike = new Employee("Michael", DateTime.Now);
Person myBestBud = mike;

这是一个非常简单的演员,因为它总是有效的.Person变量始终可以包含Employee对象.这样做的原因是因为系统知道它试图使用的每个Person成员都会因为继承而可用.

Console.WriteLine("Dude's name: " + myBestBud.Name);

现在,让我们以另一种方式尝试.

Person johnny = new Person("Johnny Johnson");
Employee newHire = johnny;  // ERROR - Attempt to assign...etc.  An explicit cast is available...

这会导致错误.从Person到Employee没有隐式转换,因为编译器无法保证Person变量包含Employee对象.这会导致编译时错误.所以,让我们尝试显式演员.

Employee newHire = (Employee)johnny;

这将编译得很好.这是编译器允许的,因为有时Person变量将保存Employee对象.但这会在运行时失败.这将失败的原因是因为变量johnny没有雇员,因此不能将其视为一个雇员.因此抛出了无效的强制转换异常.

如果它没有抛出无效的强制转换异常,那么我们可以尝试这样做:

Console.WriteLine("Hired on: " + newHire.HireDate);

但该属性不存在,因为该对象实际上是一个Person,而不是Employee.

所以你可以看到从子类型到超类型存在一个隐含的转换,因为它总是成功并且不会导致任何问题.存在从超类型到子类型的显式转换,因为只有在对象的运行时类型与变量赋值兼容时才有效.程序员应该知道它何时起作用,什么时候不起作用,并且只有当它起作用时才进行演员表演.否则,运行时将检测无效的强制转换并抛出异常.

现在,用户有时可以创建一个自定义转换运算符,可用于从一种类型转换为另一种类型.当发生这种情况时,会创建一个目标类型的全新对象.但是,这不能在继承层次结构中上下执行,因为这些转换已经由C#编译器提供.为了执行自定义转换运算符,源类型或目标类型不能是其他类型的祖先或后代.