28

Недавно обсуждалось, зачем нужен downcast — приведение типа от более общего к более конкретному. А нужен ли upcast (повышающее приведение) — явное приведение типов в обратную сторону, от более конкретного к более общему? Ведь мы ничего не теряем, работая с более конкретным объектом?

1 ответ 1

27
  1. Для начала, общая причина, которая касается не только C#, но и большинства объектно-ориентированных языков: семантика. Если у программиста есть объект конкретного типа, он тем не менее может хотеть работать с ним как с более общим объектом: programming against an interface, not implementation!

    Это позволяет убедиться, что в коде не используются лишние, конкретные свойства, что будет мешать в будущем обобщить код.

    Разумеется, обычно это слишком строгая цель, и без этого можно обойтись.

  2. Следующая причина — выбор перегрузки, неполиморфного метода. В зависимости от статического типа объекта (при совпадающем динамическом типе) могут быть вызваны различные перегрузки при одинаково выглядящем коде. Примеры:

    Вызов нужной перегрузки:

     void f(object o)
     {
         Console.WriteLine("обрабатываем объект");
     }
    
     void f(string s)
     {
         f((object)s); // избегаем рекурсии
         Console.WriteLine("дополнительная обработка для строки");
     }
    
     string s = "Пушкин";
     f(s); // вызывает перегрузку со строкой
     f((object)s); // вызывает перегрузку с объектом
    

    Ещё один пример, который часто встречается в коде:

     class X
     {
         public static bool operator == (X x1, X x2)
         {
             // оптимизация: проверим совпадение объектов
             if ((object)x1 == (object)x2)
                 return true;
             // далее более дорогая проверка равенства по свойствам
         }
     }
    

    Вызов перекрытого метода:

     class Base
     {
         public void X() { Console.WriteLine("нужный метод"); }
     }
    
     class Derived : Base
     {
         public new void X() { Console.WriteLine("бесполезный метод"); }
     }
    
     Derived d = new Derived();
     ((Base)d).X();
    
  3. Явная реализация интерфейса не позволяет вызвать метод по имени.

     class X : IDisposable
     {
         void IDisposable.Dispose() {}
     }
    
     var x = new X();
     // ...
     ((IDisposable)x).Dispose(); // по-другому не вызвать
    
  4. В случаях, когда тип переменной выводится неявно из типа другой переменной, бывают случаи, когда нас не устраивает автоматически выведенный тип. Пример:

     var list = new[] { 1, 2 }.ToList();
     list.Add("ой");
    

    Мы хотим получить список object'ов, но выведение типов даёт нам список int'ов. Мы можем написать

     var list = new[] { (object)1, 2 }.ToList();
     list.Add("ой");
    

    так всё будет компилироваться.

    Ещё один тесно связанный случай — тернарный оператор. Если типы альтернатив различны, компилятор не может найти общий тип выражения, и приходится помогать:

     Animal animal = nya ? new Cat() : new Dog(); // не компилируется в C# <9
     Animal animal = nya ? (Animal)new Cat() : new Dog(); // компилируется
    

    (Очень похожая проблема возникает с Nullable-типами: int? result = good ? 1 : null требует явного преобразования одного из операндов-альтернатив.)

    Этот случай подсказал @Pavel Mayorov в комментариях, спасибо! Впрочем, как указывает @EvgeniyZ, в C# 9 с target typing в некоторых случаях преобразование типов не нужно:

     Animal animal = nya ? new Cat() : new Dog(); // компилируется в C#9
     var animal = nya ? new Cat() : new Dog(); // не компилируется в C#9
     var animal = nya ? (Animal)new Cat() : new Dog(); // компилируется
    
  5. Ещё одно применение — неявная упаковка (boxing). Например, функции типа GetEnumerator() могут вернуть объект типа-значения, который реализует интерфейс IEnumerator<T>. Работать с ним не всегда удобно:

     static public IEnumerable<R> MultiZip<T, R>(
         this IEnumerable<List<T>> sequences,
         Func<IEnumerable<T>, R> resultSelector)
     {
         var enumerators =
                 sequences.Select(s => (IEnumerator<T>)s.GetEnumerator()).ToList();
         try
         {
             while (enumerators.All(en => en.MoveNext()))
                 yield return resultSelector(enumerators.Select(en => en.Current));
         }
         finally
         {
             foreach (var en in enumerators)
                 en.Dispose();
         }
     }
    

    Если бы мы забыли upcast к IEnumerator<T>, то в enumerators мог бы оказаться набор value type (и это так и есть в нашем случае!). При этом, поскольку мы мутируем наши энумераторы (MoveNext), то для случая value type мы бы вызывали этот метод на копии значения, и таким образом код бы не сработал.

  6. Ещё один случай, наверное самый частый и самый незаметный — upcast происходит неявно и автоматически в том месте, когда мы присваиваем переменной базового типа выражение дочернего типа, или передаём в функцию, ожидающую базовый тип, аргумент производного типа. Например, такое бывает, когда мы пользуемся полиформными коллекциями (коллекция животных, содержащая и кошек, и собак).

10
  • Жду reinterpret_cast ;-)
    – cpp_user
    2 июл 2015 в 16:36
  • @VladD можно обойтись неявным апкастом в 2.1 - Object.ReferenceEquals(x1, x2)
    – user177221
    2 июл 2015 в 16:51
  • @PashaPash: Это да, просто пример валидного применения. Если такого метода нету (как например в примере на один выше), то без апкаста в той или иной форме (например, через дополнительную переменную) не обойтись. [Вы имели в виду 2.2, наверное.] // Хотя, как вы уже отметили, object.ReferenceEquals тоже делает (неявный) апкаст.
    – VladD
    2 июл 2015 в 16:51
  • @VladD: Верно что нету, но как хотелось бы.
    – cpp_user
    2 июл 2015 в 17:03
  • @VladD: Какое там UB? Там обычная генерация исключения: Type mismatch.
    – cpp_user
    2 июл 2015 в 17:14

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.