类型比较

  在比较对象时,常需要了解它们的类型,才能确定是否可以进行值的比较。第9章介绍了GetType()方法,所有的类都从System.Object中继承了这个方法,这个方法和typeof()运算符一起使用,就可以确定对象的类型(并据此执行操作):

    if(myObj.GetType() == typeof(MyComplexClass))
    {
        // myObj is an instance of the class MyComplexClass
    }

  前面还提到ToString()的默认实现方式,ToString()也是从System.Object继承来的,该方法可以提供对象类型的字符串表示。也可以比较这些字符串,但这是比较杂乱的方式。

  本节将介绍比较值的一种简单方式:is运算符。它可以提供可读性较高的代码,还可以检查基类。在介绍is运算符之前,需要了解处理值类型(与引用类型相反)时后台的一些常见操作:封箱(boxing)和拆箱(unboxing)。


  1. 封箱和拆箱

  第8章讨论了引用类型和值类型之间的区别,第9章通过比较结构(值类型)和类(引用类型)展示了这些区别。封箱(boxing)是把值类型转换为System.Object类型,或者转换为由值类型实现的接口类型。拆箱(unboxing)是相反的转换过程。

  例如,下面的结构类型:

    struct MyStruct
    {
        public int Val;
    }

  可以把这种类型的结构放在object类型的变量中,以封装它:

    MyStruct valType1 = new MyStruct();
    valType1.Val = 5;
    object refType = valType1;

  其中创建了一个类型为MyStruct的新变量valType1,并把一个值赋予这个结构的Val成员,然后把它封箱在object类型的变量refType中。

  以这种方式封箱变量而创建的对象,包含值类型变量的一个副本的引用,而不包含源值类型变量的引用。要进行验证,可以修改源结构的内容,把对象中包含的结构拆箱到新变量中,检查其内容:

    valType1.Val = 6;
    MyStruct valType2 = (MyStruct)refType;
    Console.WriteLine("valType2.Val = {0}", valType2.Val);

  执行这段代码将得到如下输出结果:

    valType2.Val = 5

  但在把一个引用类型赋予对象时,将执行不同的操作。把MyStruct改为一个类(不考虑这个类名不合适的情况),即可看到这种情形:

    class MyStruct
    {
        public int Val;
    }

  如果不修改上面的客户代码(再次忽略名称有误的变量),就会得到如下输出结果:

    valType2.Val = 6

  也可以把值类型封箱到接口类型中,只要它们实现这个接口即可。例如,假定MyStruct类型实现IMyInterface接口,如下所示:

    interface IMyInterface
    {
    }

    struct MyStruct : IMyInterface
    {
        public int Val;
    }

  接着把结构封箱到一个IMyInterface类型中,如下所示:

    MyStruct valType1 = new MyStruct();
    IMyInterface refType = valType1;

  然后使用一般的数据类型转换语法拆箱它:

    MyStruct ValType2 = (MyStruct)refType;

  从这些示例中可以看出,封箱是在没有用户干涉的情况下进行的(即不需要编写任何代码),但拆箱一个值需要进行显式转换,即需要进行数据类型转换(封箱是隐式的,所以不需要进行数据类型转换)

  读者可能想知道为什么要这么做。封箱非常有用,有两个非常重要的原因。首先,它允许在项的类型是object的集合(如ArrayList)中使用值类型。其次,有一个内部机制允许在值类型(例如int和结构)上调用object方法。

  最后需要注意的是,在访问值类型内容前,必须进行拆箱。


  2. is 运算符

  is运算符并不是用来说明对象是某种类型,而是用来检查是不是给定类型,或者是否可以转换为给定类型,如果是,这个运算符就返回true

  在前面的示例中,有Cow和Chicken类,它们都继承于Animal。使用is运算符比较Animal类型的对象,如果对象是这3种类型中的一种(不仅是Animal),is运算符就返回true。使用前面介绍的GetType()方法和typeof()运算符很难做到这一点。

  is运算符的语法如下:

    <operand> is <type>

  这个表达式的结果如下:

    • 如果<type>是一个类类型,而<operand>也是该类型,或者它继承了该类型,或者它可以封箱到该类型中,则结果为true。
    • 如果<type>是一个接口类型,而<operand>也是该类型,或者它是实现该接口的类型,则结果为true。
    • 如果<type>是一个值类型,而<operand>也是该类型,或者它可以拆箱到该类型中,则结果为true。

  下面用一个示例说明如何使用该运算符。

  修改Program.cs中的代码,如下所示:

    namespace Ch11Ex04
    {
        class Checker
        {
            public void Check(object param1)
            {
                if(param1 is ClassA)
                    Console.WriteLine("Variable can be converted to ClassA.");
                else
                    Console.WriteLine("Variable can't be converted to ClassA.");

                if(param1 is IMyInterface)
                    Console.WriteLine("Variable can be converted to IMyInterface.");
                else
                    Console.WriteLine("Variable can't be converted to IMyInterface.");

                if(param1 is MyStruct)
                    Console.WriteLine("Variable can be converted to MyStruct.");
                else
                    Console.WriteLine("Variable can't be converted to MyStruct.");
            }
        }

        interface IMyInterface{}

        class ClassA : IMyInterface {}

        class ClassB : IMyInterface {}

        class ClassC {}

        class ClassD {}

        struct MyStruct : IMyInterface {}

        class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                Checker check = new Checker();
                ClassA try1 = new ClassA();
                ClassB try2 = new ClassB();
                ClassC try3 = new ClassC();
                ClassD try4 = new ClassD();
                MyStruct try5 = new MyStruct();
                object try6 = try5;
                Console.WriteLine("Analyzing ClassA type variable:");
                check.Check(try1);
                Console.WriteLine("\nAnalyzing ClassB type variable:");
                check.Check(try2);
                Console.WriteLine("\nAnalyzing ClassC type variable:");
                check.Check(try3);
                Console.WriteLine("\nAnalyzing ClassD type variable:");
                check.Check(try4);
                Console.WriteLine("\nAnalyzing MyStruct type variable:");
                check.Check(try5);
                Console.WriteLine("\nAnalyzing boxed MyStruct type variable:");
                check.Check(try6);

                Console.ReadKey();

            }
        }

    }

  示例的说明

  这个示例说明了使用is运算符的各种可能结果。其中定义了3个类、一个接口和一个结构,并把它们用作一个类的方法的参数,这个类使用is运算符确定它们是否可以转换为ClassA类型、接口类型和结构类型。

  只有ClassA和ClassD(继承了ClassA)类型与ClassA兼容。如果一个类型没有继承一个类,该类型不会与该类兼容。

  ClassA、ClassB和MyStruct类型都实现了IMyInterface类型兼容。ClassD继承了ClassA,所以它们两个也兼容。因此,只有ClassC是不兼容的。

  最后,只有MyStruct类型本身的变量和该类型的封箱变量与MyStruct兼容,因为不能把引用类型转换为值类型(当然,我们能够拆箱以前封箱的变量)。

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