Я пытаюсь написать универсальные алгоритмы на C #, которые могут работать с геометрическими объектами различной размерности.

В следующем надуманном примере я Point2и Point3оба реализую простой IPointинтерфейс.

Теперь у меня есть функция, GenericAlgorithmкоторая вызывает функцию GetDim. Существует несколько определений этой функции в зависимости от типа. Существует также резервная функция, которая определена для всего, что реализует IPoint.

Первоначально я ожидал, что результат следующей программы будет 2, 3. Однако это 0, 0.

interface IPoint {
    public int NumDims { get; } 
}

public struct Point2 : IPoint {
    public int NumDims => 2;
}

public struct Point3 : IPoint {
    public int NumDims => 3;
}

class Program
{
    static int GetDim<T>(T point) where T: IPoint => 0;
    static int GetDim(Point2 point) => point.NumDims;
    static int GetDim(Point3 point) => point.NumDims;

    static int GenericAlgorithm<T>(T point) where T : IPoint => GetDim(point);

    static void Main(string[] args)
    {
        Point2 p2;
        Point3 p3;
        int d1 = GenericAlgorithm(p2);
        int d2 = GenericAlgorithm(p3);
        Console.WriteLine("{0:d}", d1);        // returns 0 !!
        Console.WriteLine("{0:d}", d2);        // returns 0 !!
    }
}

Итак, по какой-то причине конкретная информация о типе теряется в GenericAlgorithm. Я не совсем понимаю, почему это происходит, но хорошо. Если я не могу сделать это таким образом, какие у меня есть альтернативы?

Этот способ:

static int GenericAlgorithm<T>(T point) where T : IPoint => GetDim(point);

... всегда буду звонить GetDim<T>(T point). Разрешение перегрузки выполняется во время компиляции , и на этом этапе нет другого применимого метода.

Если вы хотите, чтобы разрешение перегрузки вызывалось во время выполнения , вам нужно использовать динамическую типизацию, например

static int GenericAlgorithm<T>(T point) where T : IPoint => GetDim((dynamic) point);

Но обычно для этого лучше использовать наследование - в вашем примере, очевидно, вы могли бы просто иметь один метод и возвращать point.NumDims. Я предполагаю, что в вашем реальном коде есть какая-то причина, по которой этот эквивалент сложнее сделать, но без большего контекста мы не можем посоветовать, как использовать наследование для выполнения специализации. Это ваши варианты, хотя:

• Наследование (предпочтительно) для специализации на основе типа времени выполнения цели
• Динамическая типизация для разрешения перегрузки во время выполнения

Начиная с C # 8.0, вы должны иметь возможность предоставлять реализацию по умолчанию для вашего интерфейса, а не требовать универсального метода.

interface IPoint {
    int NumDims { get => 0; }
}

Реализация универсального метода и перегрузок для каждой IPointреализации также нарушает принцип подстановки Лискова (L в SOLID). Было бы лучше внедрить алгоритм в каждую IPointреализацию, а это значит, что вам нужен только один вызов метода:

static int GetDim(IPoint point) => point.NumDims;

Шаблон посетителя

в качестве альтернативы dynamicиспользованию вы можете использовать шаблон посетителя, как показано ниже:

interface IPoint
{
    public int NumDims { get; }
    public int Accept(IVisitor visitor);
}

public struct Point2 : IPoint
{
    public int NumDims => 2;

    public int Accept(IVisitor visitor)
    {
        return visitor.Visit(this);
    }
}

public struct Point3 : IPoint
{
    public int NumDims => 3;

    public int Accept(IVisitor visitor)
    {
        return visitor.Visit(this);
    }
}

public class Visitor : IVisitor
{
    public int Visit(Point2 toVisit)
    {
        return toVisit.NumDims;
    }

    public int Visit(Point3 toVisit)
    {
        return toVisit.NumDims;
    }
}

public interface IVisitor<T>
{
    int Visit(T toVisit);
}

public interface IVisitor : IVisitor<Point2>, IVisitor<Point3> { }

class Program
{
    static int GetDim<T>(T point) where T : IPoint => 0;
    static int GetDim(Point2 point) => point.NumDims;
    static int GetDim(Point3 point) => point.NumDims;

    static int GenericAlgorithm<T>(T point) where T : IPoint => point.Accept(new Visitor());

    static void Main(string[] args)
    {
        Point2 p2;
        Point3 p3;
        int d1 = GenericAlgorithm(p2);
        int d2 = GenericAlgorithm(p3);
        Console.WriteLine("{0:d}", d1);        // returns 2
        Console.WriteLine("{0:d}", d2);        // returns 3
    }
}

Почему бы вам не определить функцию GetDim в классе и интерфейсе? На самом деле вам не нужно определять функцию GetDim, просто используйте свойство NumDims.