概述
C++支持枚举、int等类型的值作为模板参数,为C++的静态多态编程提供了很好的帮助,比如根据枚举值编译期确定某个对象的行为策略等(下文举例)。但是C#对这些都是不支持,但是C#天然支持反射,这种需求可以使用反射特性来实现。
需求示例
C++的实现
上述的例子,C++的语法支持可以天然的实现,如下:
#include <iostream>
enum class EPlant
{
Tree = 0,
Flower,
};
template<EPlant ...Args>
class PrintPlant
{
};
template<>
class PrintPlant<>
{
public:
void Print(
{
std::cout << "Plant" << std::endl;;
}
};
template<>
class PrintPlant<EPlant::Tree>
{
public:
void Print(
{
std::cout << "Tree" << std::endl;;
}
};
template<>
class PrintPlant<EPlant::Flower>
{
public:
void Print(
{
std::cout << "Flower" << std::endl;
}
};
int main(
{
auto plant = new PrintPlant<>(;
plant->Print(;
auto flower = new PrintPlant<EPlant::Flower>(;
flower->Print(;
auto tree = new PrintPlant<EPlant::Tree>(;
tree->Print(;
}
输出:
- template<EPlant ...Args> 这里使用变长参数模板,来支持没有传入模板参数的情况,特化类型Print函数打印"plant"
- template<> class PrintPlant<EPlant::Tree> 模板特化的类型,在main里使用了new PrintPlant<EPlant::Tree>(;语句创建该类型的对象。该对象打印"Tree"。
C# 实现
using System;
using System.Reflection;
using System.Collections.Generic;
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class, AllowMultiple = false]
public class ABTEX : Attribute
{
public object key;
public ABTEX(object k
{
key = k;
}
}
public class TEX
{
static Dictionary<Type, Dictionary<Type, Dictionary<string, object>>> dict;
public static void Init(Type[] types
{
dict = new(;
foreach (var t in types
{
var ABTEX = t.GetCustomAttribute<ABTEX>(;
var bt = t.BaseType;
if (ABTEX != null && bt != null
{
AddInst(t, bt, ABTEX.key;
}
}
}
static string FmtKey(object key
{
return $"{key}";
}
static void AddInst(Type ty, Type bt, object key
{
if (!dict.ContainsKey(bt
{
dict[bt] = new(;
}
var kt = key.GetType(;
string k = FmtKey(key;
if (!dict[bt].ContainsKey(kt
{
dict[bt][kt] = new(;
}
dict[bt][kt][k] = Activator.CreateInstance(ty;
}
static public R T<R>(object key
{
if (dict.TryGetValue(typeof(R, out Dictionary<Type, Dictionary<string, object>> dbt
{
var kt = key.GetType(;
string k = FmtKey(key;
if (dbt.TryGetValue(kt, out Dictionary<string, object> kbt
{
if (kbt.TryGetValue(k, out object ins
{
return (Rins;
}
}
}
return default(R;
}
}
public enum EPlant : int
{
None = 0,
Tree,
Flower,
}
public class APrintPlant
{
public virtual void Print(
{
Console.WriteLine("Plant";
}
}
[ABTEX(EPlant.Tree]
public class PrintTree : APrintPlant
{
public override void Print(
{
Console.WriteLine("Tree";
}
}
[ABTEX(EPlant.Flower]
public class PrintFlower : APrintPlant
{
public override void Print(
{
Console.WriteLine("Flower";
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args
{
var all = Assembly.GetExecutingAssembly(.GetTypes(;
TEX.Init(all;
TEX.T<APrintPlant>(EPlant.Tree.Print(;
TEX.T<APrintPlant>(EPlant.Flower.Print(;
}
}
输出:
C#可以保存类型信息到运行期,通过运行期分析类型信息创建对象实现静态多态。
- TEX类分析传入的所有类型,筛选父类和ABTEX特性,使用父类型,ABTEX的key的类型和值来索引该类型。(这里索引是实例对象,有需求的话可以保存类型Type,使用类型通过反射创建对象)
- ABTEX标记需要反射分析的类型,并且标记key。
- Main入口获取当前程序集下所有的类型信息,初始化TEX
- 通过TEX.T<抽象类>(key).Func 调用方法(注意: 这里使用这些类作为纯函数的类,故使用类似单例的用法。也可以在初始化记录类型,通过反射创建多个实例。)