在 C# 中强制转换基数组的派生成员

Posted 2023-04-13

【中文标题】在 C# 中强制转换基数组的派生成员

【英文标题】：Casting a derived member of a base array in c#

【发布时间】：2019-08-22 15:04:24

【问题描述】：

我有一个基类Shape 和两个派生类Circle 和Rectangle。现在我已经编写了从Rectangle 到Circle 的显式转换，反之亦然。它们没有多大意义，但这不是我现在的观点。我创建了新的 Rectangle 和 Circle 实例，并希望将 Rectangle 分配给带有演员表的 Circle。这按预期工作。

但如果我有一个类型为Shape 的数组，其中填充了Rectangles，并且想要转换数组的成员，它会抛出一个System.InvalidCastException。因为我已经写了明确的演员表，我不知道为什么这是不可能的。

Shape[] arr = new Shape[5];

Circle c1 = new Circle(1, 2, 3);
Circle c2 = new Circle(4, 5, 6);
Rectangle r1 = new Rectangle(7, 8);
Rectangle r2 = new Rectangle(9, 10);
Shape c3 = new Circle(3, 9, 13);

arr[0] = c1;
arr[1] = c2;
arr[2] = r1;
arr[3] = r2;
arr[4] = c3;


Console.WriteLine(r1.GetType());
Console.WriteLine(arr[2].GetType()); // both evalute to Rectangle

Circle r3 = (Circle)r1;             // compiles
Circle r4 = (Circle)arr[2];         // Unhandled Exception

好的，正如 Ondrej 指出的，这是从形状到圆形的转换，这是不允许的。然而，ingvar 指出这是可行的：

Circle r5 = (Circle)((Rectangle)arr[2]);    
Rectangle r6 = (Rectangle)((Circle)arr[0]);

这不是

Circle r5 = (Circle)arr[2];   
Rectangle r6 = (Rectangle)arr[0];

感谢您的帮助！

【参考方案1】：

Circle r4 = (Circle)arr[2];

编译器无法应用显式转换，因为它无法静态确定arr[2] 实际上存储了Rectangle。对于编译器，它是Shape，因此(Circle)arr[2] 是从Shape 到Circle 的转换。

【讨论】：

这似乎合乎逻辑，但我无法编写从 Shape 到 Circle 的显式转换。所以我的方法是不可能的？

我建议您更新您的问题，包括显式转换在内的所有声明并提供minimal reproducible example。

感谢您的帮助，我想我现在明白了。由于程序知道 arr[2] 是一个 Rectangle，我可以将它从 Shape 转换为 Rectangle，然后从 Rectangle 转换为 Circle。虽然第一个演员不是真正的演员，但它只是有效，因为 arr[2] 已经是一个 Rectangle

就是这样。无论如何，请随时发布更全面的示例，我们可以进一步讨论。

【参考方案2】：

您将Shape 数组的元素直接转换为Circle，这是不可能的，因为实际上您的对象是Rectangle。尝试显式转换：

Circle r4 = (Circle)((Rectangle)arr[2]);

【讨论】：

这行得通，但是如果我不能投射到圆形，为什么我可以投射到矩形？这些都是 Shape 的派生类，还是我遗漏了什么？

C# 没有向下转换。除非编译器知道此元素类型，否则您不能直接将基类型的对象转换为子类型的对象。在您的情况下，编译器知道您的元素是Rectangle，因此它允许将其转换为Rectangle