无法将基类转换为派生类

Question

我有动物的基类和狗的子类

代码如下：

class Animal
{
    public int Legs { get; set; }

    public string Name  { get; set; }
}

class Dog : Animal
{
    public int noOfTail { get; set; }
}

在我的主方法中，当我在下面执行时出现异常：

   static void Main(string[] args)
    {
        Animal a = new Animal();
        Dog d = new Dog();
        d = (Dog)a;
    }

但是当我第一次将派生类转换为父类时，我没有收到任何异常，这就是我感到困惑的原因，有人可以解释其背后的原因吗？

   static void Main(string[] args)
    {
        Animal a = new Animal();
        Dog d = new Dog();
        a = d;
        d = (Dog)a;
    }

Answer 1

Animal 对象不能转换为 Dog 类型。另一方面，Dog 对象可以转换为 Dog 类型，即使您将 Dog 对象存储在 Animal 类型的变量中。

在您的第一个示例中，您尝试将Animal 强制转换为Dog，但失败了，因为对象属于错误的类。在第二个示例中，您分配了a = d，因此现在变量a 的类型为Animal，但其运行时类型为Dog。这就是第二个演员起作用的原因。

注意：这只是您的问题的技术部分，但它也有一个逻辑组件：您的类层次结构允许您实例化Animal 类，它不是叶类。

更好的方法是使Animal 成为接口或抽象类。这样，您将能够仅实例化“实际”动物（Dog 以及您希望从 Animal 派生的任何其他内容），而无法创建 Animal 的实例而不说是哪种它代表的动物。

Answer 2

在案例二中，您有一个 dog 和 animal

的实例

Animal a = new Animal();
Dog d = new Dog();

那么你有reference copy的狗到动物

a = d;

所以 a 是指向 d 而 d 是一个 dog 实例和实例属性，如 noOfTail 仍然存在，但在对象 a 中被隐藏且不可用。 然后你有这条线：

d = (Dog)a;

在最后一行中，您有 d 到 a 的参考副本，因此 d 指向 a 的位置是指向所以一切都好。

但万一你想复制一个Instance of child class Dog 到一个Animal 的实例，这样子类的属性就会丢失。您需要通过 Compiler 确认并告诉他您知道 noOfTail 之类的实例属性将不再可用 你的代码大多是这样的：

 Animal a = new Animal();
 Dog d = new Dog();
 d = (a as Dog); 

Answer 3

您不能将基类强制转换为派生类，但您可以做相反的事情：将派生类强制转换为基类。

您的第二次尝试有一个非常简单的原因：a = d; => 您正在将派生类实例分配给基类实例。
OOP 基础称为polymorphism。

static void Main(string[] args)
    {
        Animal a = new Animal();
        Dog d = new Dog();
        a = d; // you can do that but you cant do d=a
        d = (Dog)a;
    }

为了更好地理解它，请尝试深入研究那段代码：

public void polymorphism()
{
    // thats wrong and the compiler will throw an exception (at design time) because animal is not a dog
    Dog d = new Animal();
    // thats correct becasue dog is an animal
    Animal a = new Dog();
}

Answer 4

动物不是狗。狗是动物。这就是为什么您不能在第一个示例中将 Animal 转换为 Dog。

在第二个示例中，它可以工作，因为 Animal 已被分配了 Dog 的值。当你分配a = d 时，Animal 变成了 Dog。

Answer 5

Animal a = new Animal();
Dog d = new Dog();
d = (Dog)a;

所以总结到 Animal 和 Dog 类，我们可以声明一个对象要成为动物，它必须具有腿和名称属性以及要成为的对象dog 除了name 和legs 属性之外，它还必须具有nooftails 属性。

让我们通过给每个对象的属性明确的值来简化。

Animal a = new Animal();
a.Name="Monkey";
a.Legs=2;
Dog d = new Dog();
a.Name="Dog";
a.Legs=4;
a.noOfTail=1;

假设以下语句不会引发任何编译器错误。

 d = (Dog)a;

这是什么意思？ Legs 和 name 是您尝试制作或转换或将猴子对象转换为没有 noOftails 属性的狗的猴子对象，它是 nooftails 属性，它唯一地标识或区分 Base Animal 与派生的 Dog 类违背了继承的基本目的。

因此编译器可以防止你做出这种荒谬的演员表。