C#中 As 和強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的總結(jié)

球球圓圓豆豆 2016-01-04

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1.1.1 摘要

C#是一門強(qiáng)類型語言，一般情況下，我們最好避免將一個(gè)類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為其他類型，但有些時(shí)候難免要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。

先想想究竟哪些操作可以進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換（先不考慮.NET提供的Parse）,一般我們都有以下選擇：

使用as操作符轉(zhuǎn)換，
使用傳統(tǒng)C風(fēng)格的強(qiáng)制轉(zhuǎn)型
使用is來做一個(gè)轉(zhuǎn)換測試，然后再使用as操作符或者強(qiáng)制轉(zhuǎn)

1.1.2 正文

正確的選擇應(yīng)該是盡可能地使用as操作符，因?yàn)樗葟?qiáng)制轉(zhuǎn)型要安全，而且在運(yùn)行時(shí)層面也有比較好的效率（注意的是as和is操作符都不執(zhí)行任何用戶自定義的轉(zhuǎn)換，只有當(dāng)運(yùn)行時(shí)類型與目標(biāo)轉(zhuǎn)換類型匹配時(shí)，它們才會(huì)轉(zhuǎn)換成功）。

現(xiàn)在我們通過一個(gè)簡單的例子說明as和強(qiáng)制轉(zhuǎn)換之間的區(qū)別,首先我們定義一間獲取不同類型對象的工廠，然后我們把未知類型轉(zhuǎn)換為自定義類型。

            object o = Factory.GetObject();      
            MyType t = o as MyType;   
            if (t == null)
            {
                //轉(zhuǎn)換成功        
            }
            else
            {
                //轉(zhuǎn)換失敗        
            }


           object o = Factory.GetObject();     
            try
            {
                MyType t = (MyType) o;
                if (t != null)
                {
                    ////轉(zhuǎn)換成功 
                }
                else
                {
                    ////轉(zhuǎn)換失敗 
                } 

            }
            catch
            {
                ////異常處理
            }

通過上述代碼我們發(fā)現(xiàn)as類型轉(zhuǎn)換失敗時(shí)值為null不拋出異常，但強(qiáng)制轉(zhuǎn)換如果轉(zhuǎn)換失敗會(huì)拋出異常所以我們要添加異常處理。

現(xiàn)在我們對as和強(qiáng)制轉(zhuǎn)換有了初步的了解，假設(shè)現(xiàn)在我們定義了一個(gè)抽象類Foo，然后Foo1繼承于它，并且再定義一個(gè)基類Logger，在Foo1中定義與Logger類型隱式轉(zhuǎn)換具體如下：

     Foo1 myFoo;          //// Inherits abstract class.
     Logger myFoo;       //// base class.

    public class Foo1 : Foo
    {
        private Logger _value;

        /// <summary>
        /// 隱式自定義類型轉(zhuǎn)換。
                /// </summary>
        /// <param name="foo1"></param>
        /// <returns></returns>
        public static implicit operator Logger(Foo1 foo1)
        {
            return foo1._value;
        }
    }

現(xiàn)在我們猜猜看以下的類型轉(zhuǎn)換是否成功（提示：從編譯和運(yùn)行時(shí)類型轉(zhuǎn)換角度考慮）。

                object myFoo = container.Resolve<Foo>();      //獲取未Foo1類型

                  try
                {
                    Logger myFoo1 = (Logger)myFoo;
                    if (myFoo1 != null)
                    {
                        Console.WriteLine("Covert successful.");
                    }
                }
                catch
                {
                    Console.WriteLine("Covert failed.");
                }

相信聰明的大家已經(jīng)想出答案了，激動(dòng)人心的時(shí)刻到了現(xiàn)在讓我們公布答案：轉(zhuǎn)換失敗拋出異常。

圖1轉(zhuǎn)換失敗結(jié)果

首先我們要從編譯和運(yùn)行時(shí)角度來分析，在編譯時(shí)myFoo的類型為System.Object，這時(shí)編譯器會(huì)檢測是否存在自定義由Object到Logger的類型轉(zhuǎn)換。如果沒有找到合適轉(zhuǎn)換，編譯器將生成代碼檢測myFoo的運(yùn)行時(shí)類型和Logger比較，由于myFoo的運(yùn)行時(shí)類型為Foo1,而且我們自定義了由Foo1到Logger的類型轉(zhuǎn)換，估計(jì)這樣可以轉(zhuǎn)換成功了吧！然而恰恰沒有轉(zhuǎn)換成功，這究竟是什么原因呢？讓我們了解一下編譯器對于隱式類型轉(zhuǎn)換的原理吧。

圖2編譯和運(yùn)行時(shí)自定義類型轉(zhuǎn)換

通過上圖我們發(fā)現(xiàn)用戶自定義的轉(zhuǎn)換操作符只作用于對象的編譯時(shí)類型，而非運(yùn)行時(shí)類型上，OK現(xiàn)在讓修改一下代碼讓我們編譯器認(rèn)識(shí)自定義類型中。

            using (IUnityContainer container = new UnityContainer())
            {
                UnityConfigurationSection section = (UnityConfigurationSection)
                    ConfigurationManager.GetSection("unity");   //獲取container名稱為CfgClass下的配置
                section.Containers["CfgClass"].Configure(container);
                object tempFoo = container.Resolve<Foo>();      //獲取未Foo1類型
                Foo1 myFoo = tempFoo as Foo1;          //使用as先把object轉(zhuǎn)型為Foo1
                try
                {
                    Logger myFoo1 = (Logger)myFoo;
                    if (myFoo1 != null)
                    {
                        Console.WriteLine("Covert successful.");
                    }
                }
                catch
                {
                    Console.WriteLine("Covert failed.");
                }

                Console.ReadKey();
            }

圖3轉(zhuǎn)換成功結(jié)果

現(xiàn)在類型可以轉(zhuǎn)換成功，這是因?yàn)榫幾g器使用了我們自定義的隱式轉(zhuǎn)換，由于myFoo這次的編譯類型為Foo1，編譯器首先查找是否存在Foo1和Logger自定義轉(zhuǎn)換類型，由于我們定義了一種由Foo1到Logger的隱式類型轉(zhuǎn)換所以轉(zhuǎn)換成功。

通過上述我們發(fā)現(xiàn)了as給我們帶來的好處，但是有一點(diǎn)我們要注意的是as只能用于引用類型不能用于值類型。那我就有個(gè)問題了在進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換之前如果我們并不知道要轉(zhuǎn)換的是值類型還是引用類型，那該怎么辦呢？現(xiàn)在是is登場的時(shí)候了。

        bject tempFoo = container.Resolve<Foo>();      //獲取未Foo1類型
                int myInt = tempFoo as int;                 //compile error

as不能用于值類型，這是因?yàn)橹殿愋筒荒転閚ull（注意：C#2.0中，微軟提供了Nullable類型，允許用它定義包含null值，即空值的數(shù)據(jù)類型）像這種情況我們應(yīng)該使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。

　　　　object tempFoo = container.Resolve<Foo>();      //獲取未Foo1類型
                try
                {
                    int myInt = (int)tempFoo;                 //轉(zhuǎn)換成功
                    　　　　　　if (myFoo1 != null)
                    {
                        Console.WriteLine("Covert successful.");
                    }
                }
                catch
                {
                    Console.WriteLine("Covert failed.");
                }

大家可以發(fā)現(xiàn)和我們之前使用的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類似，而且還有處理異常，現(xiàn)在修改一下我們代碼讓它更加簡潔實(shí)現(xiàn)如下：

object tempFoo = container.Resolve<Foo>();      //獲取未Foo1類型
int i = 0;                                      //值類型轉(zhuǎn)換
if (tempFoo is int)
{
    i = (int) tempFoo;
}


object tempFoo = container.Resolve<Foo>();      //獲取未Foo1類型
Logger myFoo1 = null;                          //引用類型轉(zhuǎn)換
if (tempFoo is Logger)
{
    myFoo1 = tempFoo as Logger;
}

1.1.3 總結(jié)

as和強(qiáng)制轉(zhuǎn)換之間最大的區(qū)別就在于如何處理用戶自定義的轉(zhuǎn)換。操作符 as和 is 都只檢查被轉(zhuǎn)換對象的運(yùn)行時(shí)類型，并不執(zhí)行其他的操作。如果被轉(zhuǎn)換對象的運(yùn)行時(shí)類型既不是所轉(zhuǎn)換的目標(biāo)類型，也不是其派生類型，那么轉(zhuǎn)型將告失敗。但是強(qiáng)制轉(zhuǎn)型則會(huì)使用轉(zhuǎn)換操作符來執(zhí)行轉(zhuǎn)型操作，這包括任何內(nèi)建的數(shù)值轉(zhuǎn)換（如：long轉(zhuǎn)int）。

一般情況我們應(yīng)該先考慮使用as進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，然后再考慮使用is,最后才考慮使用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。

	as	強(qiáng)制轉(zhuǎn)換
轉(zhuǎn)換失敗是否拋出異常	No	Yes
支持值類型和引用類型轉(zhuǎn)換	只支持引用類型	Yes

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