如何将泛型类限制为某些类型（包括本机数据类型）

Question

我想创建一个通用结构（基本上是一个数组）并将可能的类型限制为 ISerializable 类型和一堆本机数据类型，如 int、uint、float、double、char 等。问题是我无法标记这些具有接口的本机数据类型和我的研究表明，在泛型类型约束构造（where 子句）中不可能使用 or 关键字之类的东西。所以问题是我如何才能意识到这一点？

如果您对上下文感兴趣：我有一个 BinaryStream 类负责读取/写入流。 custom ISerializable 接口具有函数void Serialize(BinaryStream f)，可以从/向流f 读取或写入（取决于f 中的状态）。实际写入或读取的当然是构成结构的本机数据类型。这些是通过f.Transfer(ref data) 读取或写入的。使用 .NET 框架中的标准 BinarySerializer 不是一种选择，因为它必须以自定义方式完成。

public class AutoArray<T> : ISerializable where T : ISerializable //or int or uint or float etc.
{
    private uint n;
    private T[] data;

    public void Serialize(BinaryStream f)
    {
        f.Transfer(ref n);
        for (int i = 0; i < n; i++)
            if (data[i] is ISerializable) data[i].Serialize(f);
            else f.Transfer(ref data[i]);
    }
}

Answer 1

您的研究为您提供了正确的信息 - .NET 不允许您将泛型限制为某些抽象数字数据类型，因为它们（数字数据类型）没有任何通用接口。这是一种耻辱，有时也是一个问题，但事实仍然如此。

如果您确实有非常通用的代码可以处理数字类型，那么您可以尝试在 C++\CLI 中实现您的类 - 它是 C++，因此它允许您使用模板，并且它是支持泛型的 .NET 语言：

// C# - use base interface for your serializer, define it in separate assembly(or directly in C++\CLI)
public interface IMySerializer<T> {...}

// C++\CLI - add the reference to the project with IMySerializer<T>
template<class Type>
public ref abstract class MyNumericSerializerBase : IMySerializer<Type> {...};

// C++\CLI - you can't use template class in C# - it must be specialized
public ref class MyIntSerializer : MyNumericSerializerBase<Int32> {...};

然后添加创建的 C++\CLI dll 作为对项目的引用。好吧，您仍然必须为每个数字类型创建这样的MyIntSerializer，但至少您不必复制所有代码。为了有效地获得所需的IMySerializer<T>，您可以使用一些工厂，通过属性或IsAssignableFrom 的反射来搜索特定的IMySerializer<T>：

// C#
public class MySerializerFactory
{
    public IMySerializer<T> GetSerializer<T>() {...}
}

这不是最简单的解决方案，但当我需要创建仅在计算中数字类型不同的类型时，我会使用它。

编辑：

使用 C++\CLI 会不会有点过头了？好吧，对于简单的情况，应用起来并不难，但如果你不会使用类似的东西

template<class Type>
public ref abstract class MyNumericSerializerBase : IMySerializer<Type> 
{ 
public:
    Type  GetValue(Type first, Type second)
    {
        return first + (second / 2); // The REAL advantage(and potential problems source) of C++\CLI templates
    }
 }

那么除了避免代码重复之外，这种方法并没有真正的优势。而且，考虑到数字类型很少，您可以在 C# 中实现特定的序列化程序：

// C#
public class MyInt32Serializer: IMySerializer<Int32> {...}

并使用相同的工厂（或定位器）模式：

// C#
public class MySerializerFactory
{
    public IMySerializer<T> GetSerializer<T>() {...}
}

具体的实现者可以像here中描述的那样找到

Answer 2

这是一个非常混乱的实现，但是如果让泛型类型不受约束并在构造函数中检查它，你会怎么想？如果类型 T 不在您的允许类型白名单上，基本上让它抛出 NotImplementedException。