C# 访问子类属性

Question

我有几个类，但在从其他类方法访问子类中定义的属性时遇到问题。

我有一个名为 Section 的基类和一些子类，例如SectionPlane : Section。在每个子类中，定义了一组不同的字段和属性（在SectionPlane 中，可以找到私有字段_t 和公共属性t，而在SectionExtruded : Section 中我有私有字段_A 和公共属性´ A´)。

类部分

// General section object
public abstract class Section
{
    public Section()
    {}
}

类平面剖面

// Section object representing a plane with thickness t
public class SectionPlane : Section
{
    private double _t;

    public SectionPlane(double t)
    {
        this.t = t;
    }

    public double t
    {
        get
        {
            return _t;
        }
        set
        {
            _t = value;
        }
    }
}

类拉伸截面

// Section object of some geometry with cross section area A extruded along the element it is assigned to.
public class SectionExtruded : Section
{
    private double _A;

    public SectionExtruded(double A)
    {
        this.A = A;
    }

    public double A
    {
        get
        {
            return _A;
        }
        set
        {
            _A = value;
        }
    }
}

当我从类Element 的任何子类尝试访问属性时会出现问题，因为这些未在基类Section 中设置，例如在元素Solid2D : Element:

类元素

public abstract class Element
{
    private Section _section;

    public Element(Section section)
    {
        this.section = section;
    }

    public Section section
        {
            get 
            {
                return _section;
            }
            set
            {
                _section = value;
            }
        }
    }
}

类实体二维元素

// Solid2D elements can only have sections of type SectionPlane
public class Solid2D : Element
{
    public Solid2D(SectionPlane section)
        : base(section)
    {
    }

    public void Calc()
    {
        double t = section.t;    // This results in error 'Section' does not contain a definition for 't' and no extension method 't' accepting a first argument of type 'Section' could be found (are you missing a using directive or an assembly reference?)
    }
}

条形元素

// Bar elements can only have sections of type SectionExtruded
public class Solid2D : Element
{
    public Solid2D(SectionExtruded section)
        : base(section)
    {
    }

    public void Calc()
    {
        double A = section.A;    // This results in error 'Section' does not contain a definition for 'A' and no extension method 'A' accepting a first argument of type 'Section' could be found (are you missing a using directive or an assembly reference?)
    }
}

有什么方法可以访问我的属性t 而不必将其包含在基类Section 中？这将非常有帮助，因为并非我将使用的所有部分都具有相同的属性。

Answer 1

既然你知道它只能是SectionPlane，你就可以投射它

double t = ((SectionPlane)section).t;

如果你不确定你是否有正确类型的部分，你可以使用as关键字

double t = 0;
var sectionPane = section as SectionPlane;
if (sectionPane != null) {
    t = sectionPane.t;
}

as 如果该部分具有其他类型，则不会引发异常，而是返回 null。

或者你可以简单地测试

double t = 0;
if(section is SectionPlane) {
    t = ((SectionPlane)section).t;
}

但这不如使用as 优雅，因为您必须测试类型然后强制转换它；但是强制转换会在内部再次进行此测试。

使用 C# 7.0 中引入的新模式匹配，您可以编写：

double t = 0;
if(section is SectionPlane sp) {
    t = sp.t;
}

---

但是，如果您必须执行这样的测试，那么问题是，您的方法在面向对象的意义上是否正确。如果将Calc-方法移动到抽象类Section 并让每个类执行自己的计算，则不需要类型测试或强制转换。

在Section:

public abstract void Calc();

在SectionPlane

public override void Calc()
{
    var x = t;
}

...

section.Calc();  // No casting or type test required.

Answer 2

我想说，将您的属性“t”放在 Section 基类中，如果它属于那里的话。

Answer 3

这里有几个选项：

1. 将Element.section 更改为SectionPlane。
2. 在Calc() 中将section 转换为SectionPlane。
3. 将t 添加到Section。
4. 创建一个具有t 属性的接口（例如IHasT），使SectionPlane 实现此功能，并将Element.section 更改为IHasT。
5. （如果适用）将public abstract class Element 更改为public abstract class Element<T> where T : Section，将section 更改为输入T，然后将Solid2D : Element<SectionPlane>

Answer 4

如果您知道元素继承者将使用的部分类型，我会将元素基类设为泛型：

 public abstract class Element<SectionType>
     where SectionType:Section
 {
    //....
 }

您可以使用基类包含默认元素类型：

 public abstract class Element:Element<Section>
 {
    //....
 }

并且已知元素可以继承强类型：

 public class Solid2D : Element<SectionPlane>