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Effective C#: Item 3: Prefer the is or as Operators to Casts

發(fā)布時(shí)間：2023/12/18 C# 37 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Effective C#: Item 3: Prefer the is or as Operators to Casts 小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

Item 3: Prefer the is or as Operators to Casts

C#是強(qiáng)類型語言.我們要盡量避免類型轉(zhuǎn)換.

有時(shí)我們必須要在runtime檢查一個(gè)變量的類型.比如有時(shí)你要用到一些.Net framework提供的方法,這些方法需要用到System.Object類型的參數(shù).你需要把這些object (方法的參數(shù))向下cast成其他的類型(類或者interface),這時(shí)你有兩個(gè)基本方式可以選擇,一是使用as操作符,二是使用C語言風(fēng)格的cast.兩者也可以結(jié)合成一個(gè)更加保險(xiǎn)的方法,就是先用is 操作符來測試類型的轉(zhuǎn)換,然后再用cast或者as 操作符進(jìn)行轉(zhuǎn)換.

正確的選擇應(yīng)該是使用as操作符來進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換. as操作符比碰運(yùn)氣型的cast更加的安全,而且在runtime更加的高效. as和is操作符并不能進(jìn)行所有的用戶定義的類型轉(zhuǎn)換, 只有當(dāng)runtime類型和目標(biāo)類型一致時(shí)轉(zhuǎn)換操作才會成功.它們永遠(yuǎn)不會為了滿足程序調(diào)用請求而創(chuàng)建一個(gè)新的object.

在下例中,你需要把一個(gè)object轉(zhuǎn)換成一個(gè)MyType的實(shí)例,你可以這樣實(shí)現(xiàn):

????????????????? object o = Factory.GetObject( );<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

????????????????? // Version one:

????????????????? MyType t = o as MyType;

????????????????? if ( t != null )

????????????????? {

??????????????????????? // work with t, it's a MyType.

????????????????? }

????????????????? else

????????????????? {

??????????????????????? // report the failure.

????????????????? }

也可以這樣寫:

????????????????? object o = Factory.GetObject( );

????????????????? // Version two:

????????????????? try

????????????????? {

??????????????????????? MyType t;

??????????????????????? t = ( MyType ) o;

??????????????????????? if ( t != null )

??????????????????????? {

????????????????????????????? // work with T, it's a MyType.

??????????????????????? }

??????????????????????? else

??????????????????????? {

????????????????????????????? // Report a null reference failure.

??????????????????????? }

????????????????? }

????????????????? catch

????????????????? {

??????????????????????? // report the conversion failure.

????????????????? }

第一個(gè)方法明顯更加的簡單易讀,而且也沒有try/catch的overhead.代碼更加的高效.我們注意到cast版本不僅要檢查轉(zhuǎn)換后的object是否為null,還要catch異常.但as操作符版本卻不用. 這是因?yàn)槭褂?/span>cast時(shí), null可以被轉(zhuǎn)換成任何一種reference類型,但是當(dāng)應(yīng)用as操作符在一個(gè)null reference上時(shí)會返回null. 所以as操作符只需檢查一下返回的reference是否為null, 而不用catch異常.

as操作符和cast操作符最大的不同是如何對待用戶定義的轉(zhuǎn)換. as和is操作符只會檢查被轉(zhuǎn)換的object的runtime類型,而不做任何其他的工作. 如果這個(gè)object不是目標(biāo)類型,或者不是目標(biāo)類型的子類型, 操作失敗并終止. 但cast操作符卻不同,它會把object轉(zhuǎn)換成目標(biāo)類型, 這包括所有的numeric轉(zhuǎn)換, 比如從long轉(zhuǎn)換成short, object的一些信息就在這種轉(zhuǎn)換中丟失了.

而且當(dāng)cast用戶自定義類型時(shí)也會有同樣的問題.比如:

????? public class SecondType

????? {

??????????? private MyType _value;

??????????? // other details elided

??????????? // Conversion operator.

??????????? // This converts a SecondType to

??????????? // a MyType, see item 29.

??????????? public static implicit operator

????????????????? MyType( SecondType t )

??????????? {

????????????????? return t._value;

??????????? }

????? }

假設(shè)我們用Factory.GetObject()生成了一個(gè)SecondType的object,并把它轉(zhuǎn)換成MyType類型.

????????????????? object o = Factory.GetObject( );

????????????????? // o is a SecondType:

????????????????? MyType t = o as MyType; // Fails. o is not MyType

????????????????? if ( t != null )

????????????????? {

??????????????????????? // work with t, it's a MyType.

????????????????? }

????????????????? else

????????????????? {

??????????????????????? // report the failure.

????????????????? }

????????????????? // Version two:

????????????????? try

????????????????? {

??????????????????????? MyType t1;

??????????????????????? t = ( MyType ) o; // Fails. o is not MyType

??????????????????????? if ( t1 != null )

??????????????????????? {

????????????????????????????? // work with t1, it's a MyType.

??????????????????????? }

??????????????????????? else

??????????????????????? {

????????????????????????????? // Report a null reference failure.

??????????????????????? }

????????????????? }

????????????????? catch

????????????????? {

??????????????????????? // report the conversion failure.

????????????????? }

兩個(gè)版本都會失敗.但是cast卻執(zhí)行了用戶定義的轉(zhuǎn)換.這種假象使你認(rèn)為cast成功了.但實(shí)際上它是失敗的,因?yàn)榫幾g器會根據(jù)編譯時(shí)object的類型來生成代碼.編譯器對運(yùn)行時(shí)object的類型一無所知.它只是把o當(dāng)作System.Object的一個(gè)實(shí)例.編譯器沒有發(fā)現(xiàn)從System.Object到MyType可行的轉(zhuǎn)換.它檢查System.Object和MyType的定義,因?yàn)槿鄙儆脩舳x的轉(zhuǎn)換信息,編譯器生成代碼來檢查o的運(yùn)行時(shí)的類型,然后檢查它是不是MyType類型.因?yàn)?/span>o是SecondType類型,所以轉(zhuǎn)換失敗.編譯器并不檢查o在運(yùn)行時(shí)的類型是否可以轉(zhuǎn)換成MyType類型.

如果你想讓轉(zhuǎn)換成功,可以這樣寫代碼:

????????????????? object o = Factory.GetObject( );

????????????????? // Version three:

????????????????? SecondType st = o as SecondType;

????????????????? try

????????????????? {

??????????????????????? MyType t;

??????????????????????? t = ( MyType ) st;

??????????????????????? if ( t != null )

??????????????????????? {

????????????????????????????? // work with T, it's a MyType.

??????????????????????? }

??????????????????????? else

??????????????????????? {

????????????????????????????? // Report a null reference failure.

??????????????????????? }

????????????????? }

????????????????? catch

????????????????? {

??????????????????????? // report the failure.

????????????????? }

你永遠(yuǎn)也不應(yīng)該寫這樣丑陋的代碼,但這也是一個(gè)常見的問題.盡管你永遠(yuǎn)不應(yīng)該寫這樣的代碼,但你可以用System.Object來當(dāng)作一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作的function的參數(shù),比如:

??????????? object o = Factory.GetObject( );

??????????? DoStuffWithObject( o );

??????????? private void DoStuffWithObject( object o2 )

??????????? {

????????????????? try

????????????????? {

??????????????????????? MyType t;

??????????????????????? t = ( MyType ) o2; // Fails. o is not MyType

??????????????????????? if ( t != null )

??????????????????????? {

????????????????????????????? // work with T, it's a MyType.

??????????????????????? }

??????????????????????? else

??????????????????????? {

????????????????????????????? // Report a null reference failure.

??????????????????????? }

????????????????? }

????????????????? catch

????????????????? {

??????????????????????? // report the conversion failure.

????????????????? }

??????????? }

用戶自定義的轉(zhuǎn)換只作用于編譯時(shí)object的類型,而不時(shí)運(yùn)行時(shí)的類型. 至于運(yùn)行時(shí)是否存在o2和MyType類型的轉(zhuǎn)換, 編譯器不知道也根本不關(guān)心. 但當(dāng)st類型不同時(shí),這個(gè)語句有著不同的表現(xiàn):

t = ( MyType ) st;

上面的語句會調(diào)用用戶自定義的轉(zhuǎn)換,從而造成轉(zhuǎn)換成功的假象. 但使用as操作符的語句卻有著一致的表現(xiàn).所以應(yīng)該盡量的使用as操作符.如下面的語句:

t = st as MyType;

事實(shí)上,如果st和MyType之間不存在繼承關(guān)系的話,而是通過一個(gè)用戶自定義的轉(zhuǎn)換來進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換,那么編譯器會報(bào)告一個(gè)錯(cuò)誤.

現(xiàn)在你知道了應(yīng)該盡可能的使用as操作符.但也有一些情況不能使用它.as操作符不能作用于value type上.下面的這個(gè)語句不會通過編譯:

object o = Factory.GetValue( );

????????????????? int i = o as int; // Does not compile.

因?yàn)?/span>int是值類型,永遠(yuǎn)不能為null.那么如果o不是整數(shù)類型的話, i里面應(yīng)該存什么值呢? 所以你不能使用as操作符.你可以用下面這種變通的方式:

????????????????? object o = Factory.GetValue( );

????????????????? int i = 0;

????????????????? try

????????????????? {

??????????????????????? i = ( int ) o;

????????????????? }

????????????????? catch

????????????????? {

??????????????????????? i = 0;

????????????????? }

但你不必一定這樣一來做,不要忘了is操作符,你可以在轉(zhuǎn)換之前先判斷o的類型:

????????????????? object o = Factory.GetValue( );

????????????????? int i = 0;

????????????????? if ( o is int )

??????????????????????? i = ( int ) o;

如果o不是整數(shù)類型,那么is操作符返回false. is操作符作用于null arguments上時(shí),永遠(yuǎn)返回false;

但你應(yīng)該只在你不能使用as操作符轉(zhuǎn)換類型時(shí)使用is,否則就是重復(fù)的, 比如:

????????????????? // correct, but redundant:

????????????????? object o = Factory.GetObject( );

????????????????? MyType t = null;

????????????????? if ( o is MyType )

??????????????????????? t = o as MyType;

上面的代碼和下面的代碼是等效的:

????????????????? // correct, but redundant:

????????????????? object o = Factory.GetObject( );

????????????????? MyType t = null;

????????????????? if ( ( o as MyType ) != null )

??????????????????????? t = o as MyType;

可以看出,進(jìn)行了兩次轉(zhuǎn)換,低效而且重復(fù).如果你已經(jīng)決定了要使用as操作符來轉(zhuǎn)換類型,那么只需檢查返回值是否為null就可以了.

現(xiàn)在你已經(jīng)明白了as, is和cast,那么foreach循環(huán)用的是什么操作符呢?

??????????? public void UseCollection( IEnumerable theCollection )

??????????? {

????????????????? foreach ( MyType t in theCollection )

??????????????????????? t.DoStuff( );

??????????? }

foreach用的實(shí)際上是cast操作符.上面的代碼可以重寫成下面的代碼:

??????????? public void UseCollection( IEnumerable theCollection )

??????????? {

????????????????? IEnumerator it = theCollection.GetEnumerator( );

????????????????? while ( it.MoveNext( ) )

????????????????? {

??????????????????????? MyType t = ( MyType ) it.Current;

??????????????????????? t.DoStuff( );

????????????????? }

??????????? }

這是因?yàn)?/span>foreach要用cast來支持value type和reference type. 如果使用as操作符的話,foreach語句仍表現(xiàn)相同的行為,但會拋出BadCastException,因?yàn)?/span>as不能作用于值類型上.

因?yàn)?/span>IEnumerator.Current返回一個(gè)System.Object類型的object,而這個(gè)object不具備轉(zhuǎn)換操作,所以并不能用于這個(gè)測試. SecondType類型的collection也不能用于UseCollection()因?yàn)檗D(zhuǎn)換會失敗. Foreach語句并不檢查collection中object的運(yùn)行時(shí)類型是否支持這種轉(zhuǎn)換,它只檢查IEnumerator.Current所返回的System.Object類型是否支持到目標(biāo)類型(本例中的MyType)之間的轉(zhuǎn)換.

最后,有時(shí)你想知道一個(gè)object確切的類型,而不只是關(guān)心這個(gè)object是否可以轉(zhuǎn)換成目標(biāo)類型. 因?yàn)?/span>as操作符對于所有從目標(biāo)類型繼承而來的類型的轉(zhuǎn)換都返回true. 但GetType()方法返回object運(yùn)行時(shí)的類型,它比as或者is操作符提供的測試都要更嚴(yán)格. 它返回的是object的確切類型.

再看一下UseCollection():

??????????? public void UseCollection( IEnumerable theCollection )

??????????? {

????????????????? foreach ( MyType t in theCollection )

??????????????????????? t.DoStuff( );

??????????? }

如果你創(chuàng)建一個(gè)叫NewType的類,這個(gè)類繼承MyType,那么NewType objects的collection也可以在UseCollection()中很好的工作.

????? public class NewType : MyType

????? {

??????????? // contents elided.

????? }

如果你的意圖是寫出一個(gè)可以使用所有MyType類型(自身或繼承而來)的function時(shí),這沒有什么.但如果你的意圖是寫一個(gè)只接受MyType類型自身的function的話,你就要用確切的類型來進(jìn)行比較. 在本例中,你可以在foreach循環(huán)里做. 知道運(yùn)行時(shí)確切的類型只有在做equality測試時(shí)是非常重要的.在大多數(shù)其他的情況下,as和is操作符提供的isinst比較是語法上正確的.

好的OO經(jīng)驗(yàn)告訴我們要盡量避免類型的轉(zhuǎn)換,但有時(shí)類型轉(zhuǎn)換是必需的.在這種情況下,盡量的使用as和is操作符來表達(dá)你的意圖. 不同的類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換有不同的規(guī)則,但as和is卻在絕大多數(shù)情況下都是正確的,而且它們只有在object是正確的類型時(shí)才轉(zhuǎn)換成功. Cast操作符會帶來一些副作用,而且轉(zhuǎn)換的成功與失敗往往出乎意料.

本系列文章只是作者讀書筆記，版權(quán)完全屬于原作者 (Bill Wagner)，任何人及組織不得以任何理由以商業(yè)用途使用本文，任何對本文的引用和轉(zhuǎn)載必須通知作者：zphillm@hotmail.com

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/ZphillM/archive/2005/08/06/208713.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Effective C#: Item 3: Prefer the is or as Operators to Casts的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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