.NET 泛型中解决运算符重载约束的方法

Question

.NET 泛型中解决运算符重载约束的方法

c#genericsoperator-overloadingconstraints

39

如果我想要一个通用方法，只接受已重载运算符的类型，例如减法运算符，那我该怎么做？我试过使用接口作为约束条件，但接口无法进行运算符重载。

如何最好地实现这个方法？

- blackwing

1

你有使用这个的例子吗？我想不到任何有用的地方。 - Mitch Wheat

正如您所发现的那样，无法在接口上定义静态方法，因此您无法将其用作泛型方法的约束条件。这里是一个有些复杂的解决方法： http://www.codeproject.com/KB/cs/genericnumerics.aspx 如果您使用的是.NET 3.5，则还可以通过LINQ表达式树来完成，如下所示： http://rogeralsing.com/2008/02/27/linq-expressions-calculating-with-generics/ - Ben Hoffstein

一个通用的“Sum”方法将是一个简单的例子。 T Sum<T>(IEnumerable<T> sequence); //其中T具有“+”运算符 - blackwing

请注意，在Roger的博客中，我们讨论和对比了这两种实现（它们非常相似） - 得出结论是MiscUtil代码（先前链接）更加发达。但它们使用相同的基本方法。 - Marc Gravell

可能是[定义一个实现+运算符的泛型]的重复问题。(https://dev59.com/QHA65IYBdhLWcg3w2iip) - Timwi

4个回答

10

我发现IL实际上可以很好地处理这个问题。例如：

ldarg.0
ldarg.1
add
ret

只要指定了原始类型，通用方法编译后将可以正常运行。如果可能的话，可以扩展其功能以在非原始类型上调用操作函数。

请参见此处。

- YellPika

0

您可以通过使用委托来解决这个问题，而不是使用接口的约束。

public class Example
{
    public static T Add<T>(T left, T right, Func<T, T, T> addFunc) =>
        addFunc(left, right);
}

定义一个接受委托作为参数的方法，并按以下方式使用它。

var result = Example.Add(10, 20, (x, y) => x + y);

- isakgo_

-1

我经常使用从互联网上盗取的一段代码来实现这个功能。它寻找或构建基本算术运算符IL。所有操作都在一个泛型类Operation<T>中完成，你只需要将所需的操作分配给一个委托即可，例如add = Operation<double>.Add。

使用方法如下：

public struct MyPoint
{
    public readonly double x, y;
    public MyPoint(double x, double y) { this.x=x; this.y=y; }
    // User types must have defined operators
    public static MyPoint operator+(MyPoint a, MyPoint b)
    {
        return new MyPoint(a.x+b.x, a.y+b.y);
    }
}
class Program
{
    // Sample generic method using Operation<T>
    public static T DoubleIt<T>(T a)
    {
        Func<T, T, T> add=Operation<T>.Add;
        return add(a, a);
    }

    // Example of using generic math
    static void Main(string[] args)
    {
        var x=DoubleIt(1);              //add integers, x=2
        var y=DoubleIt(Math.PI);        //add doubles, y=6.2831853071795862
        MyPoint P=new MyPoint(x, y);
        var Q=DoubleIt(P);              //add user types, Q=(4.0,12.566370614359172)

        var s=DoubleIt("ABC");          //concatenate strings, s="ABCABC"
    }
}

Operation<T> 源代码由 paste bin 提供：http://pastebin.com/nuqdeY8z

以下是归属：

/* Copyright (C) 2007  The Trustees of Indiana University
 *
 * Use, modification and distribution is subject to the Boost Software
 * License, Version 1.0. (See accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at
 * http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
 *  
 * Authors: Douglas Gregor
 *          Andrew Lumsdaine
 *          
 * Url:     http://www.osl.iu.edu/research/mpi.net/svn/
 *
 * This file provides the "Operations" class, which contains common
 * reduction operations such as addition and multiplication for any
 * type.
 *
 * This code was heavily influenced by Keith Farmer's
 *   Operator Overloading with Generics
 * at http://www.codeproject.com/csharp/genericoperators.asp
 *
 * All MPI related code removed by ja72. 
 */

- John Alexiou

哦，我只看到了 dynamic 关键字的解决方案。 - John Alexiou

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Marc Gravell · Accepted Answer

没有直接的答案；运算符是静态的，不能在约束中表达 - 现有的原语也没有实现任何特定的接口（与 IComparable[<T>] 相比，后者可以用于模拟大于/小于）。

然而，如果您只想让它工作，在 .NET 3.5 中有一些选择...

我已经组合了一个库这里，可以有效且简单地访问泛型运算符，例如：

T result = Operator.Add(first, second); // implicit <T>; here

它可以作为MiscUtil的一部分下载。

此外，在C# 4.0中，通过dynamic也变得可能：

static T Add<T>(T x, T y) {
    dynamic dx = x, dy = y;
    return dx + dy;
}

我曾经也有一个.NET 2.0版本，但那个版本的测试较少。另一个选项是创建一个界面，例如：

interface ICalc<T>
{
    T Add(T,T)() 
    T Subtract(T,T)()
}

等等，但是你需要通过所有的方法传递一个ICalc<T>;，这会变得混乱。