为什么将 Base 对象转换为派生类型引用工作？答案

【问题标题】：why casting Base object to derived type reference working?为什么将 Base 对象转换为派生类型引用工作？
【发布时间】：2014-03-27 19:37:24
【问题描述】：

AFAIK，将基类对象强制转换为派生类型引用会引发运行时异常。但在下面的类中，这完全可以正常工作。

public class Node<T>
{
        // Private member-variables
        private T data;
        private NodeList<T> neighbors = null;

        public Node() {}
        public Node(T data) : this(data, null) {}
        public Node(T data, NodeList<T> neighbors)
        {
            this.data = data;
            this.neighbors = neighbors;
        }

        public T Value
        {
            get
            {
                return data;
            }
            set
            {
                data = value;
            }
        }

        protected NodeList<T> Neighbors
        {
            get
            {
                return neighbors;
            }
            set
            {
                neighbors = value;
            }
        }
    }
}   

public class BinaryTreeNode<T> : Node<T>
{
    public BinaryTreeNode() : base() {}
    public BinaryTreeNode(T data) : base(data, null) {}
    public BinaryTreeNode(T data, BinaryTreeNode<T> left, BinaryTreeNode<T> right)
    {
        base.Value = data;
        NodeList<T> children = new NodeList<T>(2);
        children[0] = left;
        children[1] = right;

    base.Neighbors = children;
}

public BinaryTreeNode<T> Left
{
    get
    {
        if (base.Neighbors == null)
            return null;
        else
            return (BinaryTreeNode<T>) base.Neighbors[0];
    }
    set
    {
        if (base.Neighbors == null)
            base.Neighbors = new NodeList<T>(2);

        base.Neighbors[0] = value;
    }
}

这是取自 MSDN 的示例之一的代码 - http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms379572(v=vs.80).aspx

据我了解，在属性 Left

(BinaryTreeNode<T>) base.Neighbors[0]

将（基本）节点转换为（派生）BinartTreeNode。这是如何工作的？

【问题讨论】：

base.Neighbors[0].GetType().Name 报告什么？您没有显示任何对象创建（没有 new Node<> 或 new BinaryTreeNode<>），所以我们无法知道这里的实际对象是什么。
base.Neighbors[0] 中的项目实际上可能是BinaryTreeNode。显式转换允许您执行此操作，但如果转换在运行时失败，则会引发异常。不能保证在运行时失败，这就是您所暗示的。或者，可能会实现显式转换运算符，从而进一步混淆情况。
它不工作总是。如果基节点不是该类型，则会收到 InvalidCastException。

标签： c# casting

【解决方案1】：

正是因为它有效，我们可以得出结论，有问题的对象实际上是BinaryTreeNode<T>（或它的子类）。对象一旦创建就永远不会改变类型，所以在某个地方（未在您的示例中显示）您正在创建一个BinaryTreeNode<T>，将其存储为邻居（我们所知道的是它是一个Node<T> - 这很好：这是真的说任何BinaryTreeNode<T> 是Node<T>；类继承意味着“是”），然后再次成功将其转换回来。这是合法的，但如果节点结果不是是BinaryTreeNode<T>，则会在运行时失败。

【讨论】：