Czy istnieje lepsza alternatywa dla "włącz Typ"?

Z C # 7, który został dostarczony z Visual Studio 2017 (Wydanie 15.* ), możesz używać typów w case poleceniach (pattern matching):

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));
}

W C# 6 możesz użyć instrukcji switch z operatorem nameof () (dzięki @Joey Adams):

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

W C # 5 i wcześniejszych, możesz użyć instrukcji switch, ale będziesz musiał użyć magicznego ciągu zawierającego nazwę typu... co nie jest szczególnie przyjazne dla refactor (dzięki @nukefusion)

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

Jedną z opcji jest posiadanie słownika od Type do Action (lub innego delegata). Wyszukaj akcję na podstawie typu, a następnie wykonaj ją. Używałem tego wcześniej w fabrykach.

Z odpowiedź Jaredpara z tyłu mojej głowy, napisałem wariant jego klasy TypeSwitch, który używa wnioskowania typu dla ładniejszej składni:

class A { string Name { get; } }
class B : A { string LongName { get; } }
class C : A { string FullName { get; } }
class X { public string ToString(IFormatProvider provider); }
class Y { public string GetIdentifier(); }

public string GetName(object value)
{
    string name = null;
    TypeSwitch.On(value)
        .Case((C x) => name = x.FullName)
        .Case((B x) => name = x.LongName)
        .Case((A x) => name = x.Name)
        .Case((X x) => name = x.ToString(CultureInfo.CurrentCulture))
        .Case((Y x) => name = x.GetIdentifier())
        .Default((x) => name = x.ToString());
    return name;
}

Zauważ, że kolejność metod Case() jest ważna.

Pobierz pełny i skomentowany kod dla mojej klasy TypeSwitch . Jest to skrócona wersja robocza:

public static class TypeSwitch
{
    public static Switch<TSource> On<TSource>(TSource value)
    {
        return new Switch<TSource>(value);
    }

    public sealed class Switch<TSource>
    {
        private readonly TSource value;
        private bool handled = false;

        internal Switch(TSource value)
        {
            this.value = value;
        }

        public Switch<TSource> Case<TTarget>(Action<TTarget> action)
            where TTarget : TSource
        {
            if (!this.handled && this.value is TTarget)
            {
                action((TTarget) this.value);
                this.handled = true;
            }
            return this;
        }

        public void Default(Action<TSource> action)
        {
            if (!this.handled)
                action(this.value);
        }
    }
}

Tworzy superklasę (klasy) i dziedziczy z niej a I B. Następnie zadeklaruj abstrakcyjną metodę na S, którą każda podklasa musi zaimplementować.

W ten sposób Metoda " foo " może również zmienić swoją sygnaturę na Foo( S o), dzięki czemu jest bezpieczna i nie musisz rzucać tego brzydkiego wyjątku.

Możesz użyć pattern matching w C# 7 lub wyżej:

switch (foo.GetType())
{
    case var type when type == typeof(Player):
        break;
    case var type when type == typeof(Address):
        break;
    case var type when type == typeof(Department):
        break;
    case var type when type == typeof(ContactType):
        break;
    default:
        break;
}

Tak, dzięki C # 7, które można osiągnąć. Oto jak to zrobić (używając wzór wyrażenia):

switch (o)
{
    case A a:
        a.Hop();
        break;
    case B b:
        b.Skip();
        break;
    case C _: 
        return new ArgumentException("Type C will be supported in the next version");
    default:
        return new ArgumentException("Unexpected type: " + o.GetType());
}

Jeśli używasz C # 4, możesz skorzystać z nowej dynamicznej funkcjonalności, aby uzyskać interesującą alternatywę. Nie mówię, że jest to lepsze, w rzeczywistości wydaje się bardzo prawdopodobne, że będzie wolniejsze, ale ma w sobie pewną elegancję.

class Thing
{

  void Foo(A a)
  {
     a.Hop();
  }

  void Foo(B b)
  {
     b.Skip();
  }

}

I użycie:

object aOrB = Get_AOrB();
Thing t = GetThing();
((dynamic)t).Foo(aorB);

Powodem, dla którego to działa jest to, że dynamiczne wywołanie metody C# 4 ma swoje przeciążenia rozwiązywane w czasie wykonywania, a nie w czasie kompilacji. Napisałem trochę więcej o tym pomyśle całkiem niedawno . Ponownie chciałbym tylko powtórzyć, że to prawdopodobnie działa gorzej niż wszystkie inne sugestie, oferuję to po prostu jako ciekawostkę.

Naprawdę powinieneś przeciążać swoją metodę, a nie próbować zrobić disambiguation samemu. Większość odpowiedzi do tej pory nie bierze pod uwagę przyszłych podklas, co może później prowadzić do naprawdę strasznych problemów z konserwacją.

Dla typów wbudowanych, można użyć typecode enumeration. Zwróć uwagę, że GetType() jest powolne, ale prawdopodobnie nie ma znaczenia w większości sytuacji.

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

Dla typów niestandardowych, można utworzyć własne wyliczenie, a także interfejs lub klasę bazową z abstrakcyjną właściwością lub metodą...

Implementacja klasy abstrakcyjnej własności

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; } }
}

Implementacja metody klasy abstrakcyjnej

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; }
}

Implementacja interfejsu właściwości

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

Interfejs implementacja metody

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

Jeden z moich współpracowników właśnie mi o tym powiedział: ma to tę zaletę, że można go używać do dosłownie każdego rodzaju obiektu, a nie tylko tych, które definiujesz. Ma tę wadę, że jest nieco większy i wolniejszy.

Najpierw zdefiniuj statyczną klasę w ten sposób:

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());
        }
    }
}

A potem możesz użyć go w ten sposób:

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

Spodobało mi się użycie domyślnego typowania , aby przełącznik był bardziej czytelny, ale nie podobało mi się, że wczesne wyjście nie jest możliwe i że robimy alokacje. Podkręćmy trochę perf.

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.
}

<#@ 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#>
}

Trochę poprawiam przykład:

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());

Czytelny i szybki. Teraz, jak każdy wskazuje w swoich odpowiedziach, a biorąc pod uwagę charakter tego pytania, porządek jest ważny w Dopasowanie typu. Dlatego:

• najpierw typy liści, później typy bazowe.
• w przypadku typów rówieśników najpierw umieść bardziej prawdopodobne mecze, aby zmaksymalizować perf.
• oznacza to, że nie ma potrzeby stosowania specjalnego przypadku domyślnego. Zamiast tego po prostu użyj bazy-większość wpisz w lambda, i umieścić go na końcu.

Biorąc pod uwagę, że dziedziczenie ułatwia rozpoznawanie obiektu jako więcej niż jednego typu, myślę, że przełącznik może prowadzić do złej dwuznaczności. Na przykład:

Przypadek 1

{
  string s = "a";
  if (s is string) Print("Foo");
  else if (s is object) Print("Bar");
}

Przypadek 2

{
  string s = "a";
  if (s is object) Print("Foo");
  else if (s is string) Print("Bar");
}

Ponieważ s jest ciągiem i obiektem. Myślę, że pisząc switch(foo) spodziewasz się, że foo będzie pasować do jednego i tylko jednego z case oświadczeń. Z przełącznikiem na typy, kolejność w jakiej piszesz swoje wypowiedzi może ewentualnie zmienić wynik całego switch statement. Myślę, że to byłoby złe.

Możesz pomyśleć o kompilatorze-sprawdź typy instrukcji "typeswitch", sprawdzając, czy wymienione typy nie dziedziczą po sobie. Ale to nie istnieje.

foo is T to nie to samo co foo.GetType() == typeof(T)!!

C# 8 ulepszenia pattern matching umożliwiły zrobienie tego w ten sposób. W niektórych przypadkach to zrobić zadanie i bardziej zwięzłe.

        public Animal Animal { get; set; }
        ...
        var animalName = Animal switch
        {
            Cat cat => "Tom",
            Mouse mouse => "Jerry",
            _ => "unknown"
        };

I would either

• użyj metody przeciążania (tak jak x0n), lub
• Użyj podklas (tak jak Pablo), lub
• Zastosuj wzorzec Odwiedzin .

Innym sposobem byłoby zdefiniowanie interfejsu i zaimplementowanie go w obu klasach oto snipet:

public interface IThing
{
    void Move();
}

public class ThingA : IThing
{
    public void Move()
    {
        Hop();
    }

    public void Hop(){  
        //Implementation of Hop 
    }

}

public class ThingA : IThing
{
    public void Move()
    {
        Skip();
    }

    public void Skip(){ 
        //Implementation of Skip    
    }

}

public class Foo
{
    static void Main(String[] args)
    {

    }

    private void Foo(IThing a)
    {
        a.Move();
    }
}

W C# 7.0 Można zadeklarować zmienną lokalną o zasięgu w {[2] } z switch:

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;
}

Jest to najlepszy sposób na zrobienie takiej rzeczy, ponieważ polega ona na uruchamianiu i wciskaniu na stosie operacji, które są najszybszymi operacjami, jakie interpreter może wykonać tuż po operacjach bitowych i warunkach boolean.

Porównując to do Dictionary<K, V>, tutaj jest znacznie mniejsze zużycie pamięci: trzymanie słownika wymaga więcej miejsca w pamięci RAM i trochę obliczeń bardziej przez procesor do tworzenia dwóch tablic (jedna dla kluczy, a druga dla wartości) i zbierania kodów skrótu dla kluczy, aby umieścić wartości do ich odpowiednich kluczy.

Więc, z tego co wiem, nie wierzę, że szybszy sposób może istnieć, chyba że chcesz użyć tylko if-then-else blok z operatorem is w następujący sposób:

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.

Możesz tworzyć przeciążone metody:

void Foo(A a) 
{ 
    a.Hop(); 
}

void Foo(B b) 
{ 
    b.Skip(); 
}

void Foo(object o) 
{ 
    throw new ArgumentException("Unexpected type: " + o.GetType()); 
}

I wrzucić argument do dynamic typ w celu obejścia statycznego sprawdzania typu:

Foo((dynamic)something);

Szukasz Discriminated Unions które są cechą języka F#, ale możesz osiągnąć podobny efekt używając biblioteki, którą stworzyłem, o nazwie OneOf

Https://github.com/mcintyre321/OneOf

Główną zaletą switch (oraz if i exceptions as control flow) jest to, że jest bezpieczny w czasie kompilacji-nie ma domyślnej obsługi ani fall through

void Foo(OneOf<A, B> o)
{
    o.Switch(
        a => a.Hop(),
        b => b.Skip()
    );
}

Jeśli dodasz trzecią pozycję do o, otrzymasz błąd kompilatora, ponieważ musisz dodać Func obsługi wewnątrz wywołania przełącznika.

Ty może również wykonać .Match, która zwraca wartość, a nie wykonuje instrukcję:

double Area(OneOf<Square, Circle> o)
{
    return o.Match(
        square => square.Length * square.Length,
        circle => Math.PI * circle.Radius * circle.Radius
    );
}

Utwórz Interfejs IFooable, a następnie stwórz klasy A i B, aby zaimplementowały wspólną metodę, która z kolei wywoła odpowiednią metodę, którą chcesz:

interface IFooable
{
    public void Foo();
}

class A : IFooable
{
    //other methods ...

    public void Foo()
    {
        this.Hop();
    }
}

class B : IFooable
{
    //other methods ...

    public void Foo()
    {
        this.Skip();
    }
}

class ProcessingClass
{
    public void Foo(object o)
    {
        if (o == null)
            throw new NullRefferenceException("Null reference", "o");

        IFooable f = o as IFooable;
        if (f != null)
        {
            f.Foo();
        }
        else
        {
            throw new ArgumentException("Unexpected type: " + o.GetType());
        }
    }
}

Zauważ, że lepiej użyć as zamiast najpierw sprawdzić za pomocą is, a następnie rzucić, ponieważ w ten sposób można wykonać 2 rzuty, więc jest to droższe.

I takie przypadki zwykle kończę z listą predykatów i działań. Coś w tym stylu:

class Mine {
    static List<Func<object, bool>> predicates;
    static List<Action<object>> actions;

    static Mine() {
        AddAction<A>(o => o.Hop());
        AddAction<B>(o => o.Skip());
    }

    static void AddAction<T>(Action<T> action) {
        predicates.Add(o => o is T);
        actions.Add(o => action((T)o);
    }

    static void RunAction(object o) {
        for (int i=0; o < predicates.Count; i++) {
            if (predicates[i](o)) {
                actions[i](o);
                break;
            }
        }
    }

    void Foo(object o) {
        RunAction(o);
    }
}

Po porównaniu opcji kilka odpowiedzi tutaj dostarczonych do funkcji F#, odkryłem, że F# ma o wiele lepsze wsparcie dla przełączania typu (chociaż nadal trzymam się C#).
Możesz zobaczyć Tutaj i tutaj.

Z C # 8 można uczynić go jeszcze bardziej zwięzły z nowym przełącznikiem. A za pomocą opcji discard _ możesz uniknąć tworzenia zmiennych innecesary, gdy ich nie potrzebujesz, jak to:

        return document switch {
            Invoice _ => "Is Invoice",
            ShippingList _ => "Is Shipping List",
            _ => "Unknown"
        };

Invoice i ShippingList to klasy, a document to obiekt, który może być jedną z nich.

Stworzyłbym interfejs z dowolną nazwą i nazwą metody, która miałaby sens dla Twojego przełącznika, nazwijmy je odpowiednio: IDoable który mówi, aby zaimplementować void Do().

public interface IDoable
{
    void Do();
}

public class A : IDoable
{
    public void Hop() 
    {
        // ...
    }

    public void Do()
    {
        Hop();
    }
}

public class B : IDoable
{
    public void Skip() 
    {
        // ...
    }

    public void Do()
    {
        Skip();
    }
}

I zmienić metodę w następujący sposób:

void Foo<T>(T obj)
    where T : IDoable
{
    // ...
    obj.Do();
    // ...
}

Przynajmniej z tym, że jesteś bezpieczny w czasie kompilacji i podejrzewam, że pod względem wydajności jest to lepsze niż sprawdzanie typu w czasie wykonywania.

Powinno działać z

Typ Przypadku_:

Jak:

int i = 1;
bool b = true;
double d = 1.1;
object o = i; // whatever you want

switch (o)
{
    case int _:
        Answer.Content = "You got the int";
        break;
    case double _:
        Answer.Content = "You got the double";
        break;
    case bool _:
        Answer.Content = "You got the bool";
        break;
}

Jeśli znasz klasę, której oczekujesz, ale nadal nie masz obiektu, możesz to zrobić:

private string GetAcceptButtonText<T>() where T : BaseClass, new()
{
    switch (new T())
    {
        case BaseClassReview _: return "Review";
        case BaseClassValidate _: return "Validate";
        case BaseClassAcknowledge _: return "Acknowledge";
        default: return "Accept";
    }
}

Zgadzam się z Jonem o hash działań do nazwy klasy. Jeśli zachowasz swój wzorzec, możesz rozważyć użycie zamiast niego konstrukcji "as":

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("...");

Różnica polega na tym, że gdy używasz wzorca if (foo to Bar) {((Bar) foo).Action ();} wykonujesz dwa razy Casting typu. Teraz może kompilator zoptymalizuje i zrobi to tylko raz - ale nie liczyłbym na to.

Jak sugeruje Pablo, podejście do interfejsu jest prawie zawsze właściwą rzeczą, aby sobie z tym poradzić. Aby naprawdę wykorzystać przełącznik, inną alternatywą jest posiadanie niestandardowego enum oznaczającego Twój typ w klasach.

enum ObjectType { A, B, Default }

interface IIdentifiable
{
    ObjectType Type { get; };
}
class A : IIdentifiable
{
    public ObjectType Type { get { return ObjectType.A; } }
}

class B : IIdentifiable
{
    public ObjectType Type { get { return ObjectType.B; } }
}

void Foo(IIdentifiable o)
{
    switch (o.Type)
    {
        case ObjectType.A:
        case ObjectType.B:
        //......
    }
}

Jest to tak jakby zaimplementowane również w BCL. Jednym z przykładów jest Membinfo.Membertypy , innym jest GetTypeCode dla typów prymitywnych, takich jak:

void Foo(object o)
{
    switch (Type.GetTypeCode(o.GetType())) // for IConvertible, just o.GetTypeCode()
    {
        case TypeCode.Int16:
        case TypeCode.Int32:
        //etc ......
    }
}

Jest to alternatywna odpowiedź, która łączy odpowiedzi JaredPar i VirtLink z następującymi ograniczeniami:

• konstrukcja przełącznika zachowuje się jak funkcjai odbiera Funkcje jako parametry przypadkom.
• zapewnia, że jest poprawnie zbudowana i zawsze istnieje domyślna funkcja .
• to powraca po pierwszym meczu (prawda dla JaredPar odpowiedz, nie prawda dla VirtLink jeden).

Użycie:

 var result = 
   TSwitch<string>
     .On(val)
     .Case((string x) => "is a string")
     .Case((long x) => "is a long")
     .Default(_ => "what is it?");

Kod:

public class TSwitch<TResult>
{
    class CaseInfo<T>
    {
        public Type Target { get; set; }
        public Func<object, T> Func { get; set; }
    }

    private object _source;
    private List<CaseInfo<TResult>> _cases;

    public static TSwitch<TResult> On(object source)
    {
        return new TSwitch<TResult> { 
            _source = source,
            _cases = new List<CaseInfo<TResult>>()
        };
    }

    public TResult Default(Func<object, TResult> defaultFunc)
    {
        var srcType = _source.GetType();
       foreach (var entry in _cases)
            if (entry.Target.IsAssignableFrom(srcType))
                return entry.Func(_source);

        return defaultFunc(_source);
    }

    public TSwitch<TResult> Case<TSource>(Func<TSource, TResult> func)
    {
        _cases.Add(new CaseInfo<TResult>
        {
            Func = x => func((TSource)x),
            Target = typeof(TSource)
        });
        return this;
    }
}

Tak-po prostu użyj nieco dziwnie nazwanego "pattern matching" z C # 7 w górę, aby dopasować klasę lub strukturę:

IObject concrete1 = new ObjectImplementation1();
IObject concrete2 = new ObjectImplementation2();

switch (concrete1)
{
    case ObjectImplementation1 c1: return "type 1";         
    case ObjectImplementation2 c2: return "type 2";         
}

Używam

    public T Store<T>()
    {
        Type t = typeof(T);

        if (t == typeof(CategoryDataStore))
            return (T)DependencyService.Get<IDataStore<ItemCategory>>();
        else
            return default(T);
    }