Я тут все балуюсь с IL, так что мое решение напрямую связано с ним)
Итак. Давайте начнем вот с чего:
Напишем такой вот код:
int a = 2;
int b = 3;
int c = a + b;
Просмотрев IL
-код, созданный для данной цепочки выражений, мы увидим нечто такое:
ldc.i4.2
stloc a
ldc.i4.3
stloc b
ldloc a
ldloc b
add
stloc c
(Код примерный, таким он, конечно, не будет. Приведен он в таком виде для ясности происходящего)
Что же отвечает за сложение двух чисел типа System.Int32?
Правильно: инструкция add
!
Перепишем код:
double a = 2;
double b = 3;
double c = a + b;
Теперь IL
будет таковым:
ldc.r8 2
stloc a
ldc.r8 3
stloc b
ldloc a
ldloc b
add
stloc c
Что изменилось? Только инструкция loadconstant, инструкция же сложения так и осталось на своем законном месте)
Я не буду продолжать, Вы уже поняли, к чему я клоню)
На уровне IL
одна и та же инструкция add
спокойненько обрабатывает сложение экземпляров типов sbyte
, byte
, short
, ushort
, int
, uint
, long
, ulong
, float
, double
)
А ведь это именно то, что нам нужно!
(К слову, это верно и для инструкций sub
, mul
, div
, rem
. Подробный лист инструкций IL
с описанием найдете здесь)
Итак, если Вы можете безболезненно добавить к проекту .il
файл (к примеру, с помощью расширения ILSupport + я также нахожусь в процессе ленивого написания подобного расширения), то метод того же сложения мы можем описать так:
.method private static !!T _Add<T>(!!T, !!T) cil managed
{
.maxstack 2
ldarg.0 // Кладем на стек нулевой аргумент
ldarg.1 // Кладем на стек первый аргумент
add // Складываем их
ret // Возвращаем результат
}
В основном файле опишем нечто такое:
// Доступные для обработки типы
private static HashSet<Type> AvailableTypes { get; } = new HashSet<Type> {
typeof(sbyte), typeof(byte),
typeof(short), typeof(ushort),
typeof(int), typeof(uint),
typeof(long), typeof(ulong),
typeof(float), typeof(double)
};
// Метод сокроем от глаз посторонних,
// так как сюда можно засунуть абсолютно что угодно,
// а мы сего не хотим
[MethodImpl(MethodImplOptions.ForwardRef)]
private static extern T _Add<T>(T A, T B);
// Обертка над нашим методом, которая проверяет,
// допустим ли тип переданных объектов
// На деле можно проверку и в основном методе реализовать,
// но так нагляднее)
public static T Add<T>(T A, T B) where T : struct
{
if (!AvailableTypes.Contains(typeof(T)))
throw new TypeAccessException("Unsupported type!");
return _Add(A, B);
}
Время тестировать!)
sbyte @sbyte = Add((sbyte)122, (sbyte)5); // 127
byte @byte = Add((byte)127, (byte)128); // 255
short @short = Add((short)16384, (short)16383); // 32767
ushort @ushort = Add((ushort)32767, (ushort)32768); // 65535
int @int = Add(1073741823, 1073741824); // 2147483647
uint @uint = Add(2147483647u, 2147483648u); // 4294967295
long @long = Add(4611686018427387903L, 4611686018427387904L); // 9223372036854775807
ulong @ulong = Add(9223372036854775807ul, 9223372036854775808ul); // 18446744073709551615
float @float = Add((float)Math.PI, 2f); // 5.141593
double @double = Add(Math.PI, 2); // 5.1415926535897931
Как видите, все прекрасно работает! Один generic
-метод принимает на вход любой числовой тип и возвращает корректный ответ!
Если же Вы в силу каких-то обстоятельств ограничены только C#
-кодом, то могу предложить Вам решение с помощью MethodBuilder
Тогда убираем метод _Add
, а на его месте ставим такую конструкцию:
private static MethodInfo _Add
{
get
{
if (__add == null)
{
// Создаем билдеры нужных нам объектов
AssemblyName asmName = new AssemblyName("asm");
AssemblyBuilder asmBuilder = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(asmName, AssemblyBuilderAccess.RunAndCollect);
ModuleBuilder moduleBuilder = asmBuilder.DefineDynamicModule(asmName.Name, $"{asmName.Name}.dll");
TypeBuilder typeBuilder = moduleBuilder.DefineType("tp", TypeAttributes.Public);
// Начинаем строить метод
MethodBuilder methodBuilder = typeBuilder.DefineMethod("_Add", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Static);
// Добавляем generic-параметр
GenericTypeParameterBuilder T = methodBuilder.DefineGenericParameters("T")[0];
// Указываем, что у нас 2 входных аргумента имеют generic-тип,
// а также и выходное значение
methodBuilder.SetParameters(T, T);
methodBuilder.SetReturnType(T);
// Генерируем IL, аналогичный примеру выше
ILGenerator il = methodBuilder.GetILGenerator();
il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
il.Emit(OpCodes.Add);
il.Emit(OpCodes.Ret);
// Задаем значение локальному полю
__add = typeBuilder.CreateType().GetMethod("_Add", BindingFlags.Static | BindingFlags.Public);
}
return __add;
}
}
private static MethodInfo __add;
И чуток подправим метод-обертку:
public static T Add<T>(T A, T B) where T : struct
{
if (!AvailableTypes.Contains(typeof(T)))
throw new TypeAccessException("Unsupported type!");
return (T)_Add.MakeGenericMethod(typeof(T)).Invoke(null, new object[] { A, B });
}
Весь остальной код остался тем же и ничуть не потерял в работоспособности
Разница лишь в том, что в нулевом случае мы получили нужный метод на этапе компиляции, а здесь - во время выполнения программы)
Надеюсь, мое решение показалось Вам хоть немножечко, но интересным, а также привнесло какие-то новые идеи для реализации в строй Ваших мыслей!)
Numerics.Vectors
я забыл.