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C#類型轉換之自定義隱式轉換和顯式轉換_C#教程

作者：過千帆 ? 更新時間： 2022-06-01 編程語言

前言

有時我們會遇到這么一種情況：在json數據里，數組里的數據類型不一致，導致我們不能直接反序列化為目標類型。最終我們只能反序列化為JObject類型，然后通過字符串取值的方式來取出數據。

下面介紹一種新方式：通過自定義隱式轉換，把不一樣的數據類型反序列化為一樣的數據類型。

基礎知識

類型轉換有2種：隱式轉換和顯式轉換。但是，不管是隱式轉換，還是顯式轉換，都是生成了一個新對象返回的。改變新對象的屬性，不會影響老對象！(dynamic對象除外，詳情搜索dynamic動態類型。)

自定義隱式/顯式轉換的方法需要用到幾個關鍵字：implicit(隱式轉換)、explicit(顯式轉換)、operator(操作符)。更多的注意點見下：

  1. 方法必須是static
  2. 使用implicit或explicit
  3. 搭配operator(此也是c#關鍵字，可在類別或結構宣告內多載內建運算子或提供使用者定義的轉換)
  4. 返回值為要轉換為的目標類型，但不要在方法上聲明，方法名為目標類型。注意：返回值不一定是本類類型。本類型和其他類型之間可以互相轉換，只要定義轉換方法就行。
  5. 參數為原始類型，方法名為目標類型
  6. 類A到類B的類型轉換定義不能在類C中進行（即2個類的轉換不能在第3個類中定義），否則會報錯：用戶定義的轉換必須是轉換成封閉類型，或者從封閉類型轉換。具體查看后面的用戶定義的轉換必須是轉換成封閉類型，或者從封閉類型轉換
  7. 不能被virtual/override修飾（不能“覆蓋”運算符，因為它們是靜態的。）Overriding implicit operators in C#

示例代碼

//================定義類型和方法================
class Robot
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }

    public Robot(int id, string name)
    {
        Id = id;
        Name = name;
    }

    #region 其他類型->本類

    //隱式轉換
    public static implicit operator Robot(string name)
    {
        return new Robot(101, name);
    }

    //顯式轉換
    public static explicit operator Robot(int id)
    {
        return new Robot(id, "miku");
    }

    #endregion

    #region 本類->其他類型

    //隱式轉換
    public static implicit operator string(Robot robot)
    {
        return robot.Name;
    }

    //顯式轉換
    public static explicit operator int(Robot robot)
    {
        return robot.Id;
    }

    #endregion
}

//================測試代碼================
#region 其他類型->本類

string gumiStr = "gumi";
Robot gumi001 = gumiStr; //隱式轉換
Console.WriteLine("隱式轉換：gumi001 : {0}", JsonConvert.SerializeObject(gumi001));

int lukaId = 1004;
Robot luka001 = (Robot)lukaId; //顯式轉換
Console.WriteLine("顯式轉換：luka001 : {0}", JsonConvert.SerializeObject(luka001));

#endregion

#region 其他類型->本類

Robot miku001 = new Robot(1001, "miku10001");
//隱式轉換
string mikuName = miku001;
//顯式轉換
int mikuId = (int)miku001;

Console.WriteLine("隱式轉換：miku001 Name: {0}", mikuName);
Console.WriteLine("顯式轉換：miku001 Id: {0}", mikuId);

#endregion

輸出結果如下：

隱式轉換：gumi001 : {"Id":101,"Name":"gumi"}
顯式轉換：luka001 : {"Id":1004,"Name":"miku"}
隱式轉換：miku001 Name: miku10001
顯式轉換：miku001 Id: 1001

實際應用

問題

[1,[[2,2],[2,2],[2,2],[2,2]]]

這樣一個字符串，如何可以反序列化成一個對象？（如何定義這個類？）

答案

using System;
using System.Linq;
using System.Collections.Generic;
using Newtonsoft.Json;
using Newtonsoft.Json.Linq;
					
public class Program
{
	public static void Main()
	{
		var json = "[1,[[2,2],[2,2],[2,2],[2,2]]]";
		var root = JsonConvert.DeserializeObject<Root>(json);
		foreach(var ele in root)
		{
			if(ele.SingleValue.HasValue)
			{//有值，原始數據為 1
				Console.WriteLine(ele.SingleValue.Value);
			}else
			{//原始數據為 二維數組
				Console.WriteLine(string.Join(" ",ele.Select(x=>string.Join(",",x))));
			}
		}
		Console.WriteLine(JsonConvert.SerializeObject(root));
	}
}

class Root : List<Element> { }
[JsonConverter(typeof(CConverter))]
class Element : List<List<long>>
{
    //該屬性，存放 1 。后續可以通過判斷該屬性是否有值來得知原始數據的情況
	public long? SingleValue { get; set; }

    //遇到 1 ，隱式轉換為 該類型，其中 1 被存放到SingleValue屬性
	public static implicit operator Element(long d)
	{
		return new Element { SingleValue = d };
	}
}

public class CConverter : JsonConverter
{
	public override bool CanConvert(Type objectType)
	{
		return (objectType == typeof(Element));
	}

	public override bool CanRead  { get { return false; } }
	public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, object existingValue, JsonSerializer serializer)
	{
		throw new NotImplementedException();
	}

	public override void WriteJson(JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer)
	{
		var ele = value as Element;
		var token = ele.SingleValue.HasValue ? JToken.FromObject(ele.SingleValue.Value) : JToken.FromObject(ele.ToList());
		token.WriteTo(writer);
	}

	public override bool CanWrite { get { return true; } }
}

報錯

用戶定義的轉換必須是轉換成封閉類型，或者從封閉類型轉換

這個錯誤，與封閉類型無關。

是因為有這個限制：類A到類B的類型轉換定義不能在類C中進行（即2個類的轉換不能在第3個類中定義）

所以對于目標類型是集合類List<T>，我們無法直接定義到它的轉換。不過，有2個迂回的方法：

  • 創建個類繼承自集合類List<T>，定義到這個子類的轉換。上面實際應用中的代碼就是這樣做的：class Element : List<List<long>>
  • 創建T1到T2的自定義轉換，使用時逐個轉換：list.Select(p=>(B)p).ToList()。

其他

應用和設計

在定義類別時，如果有需要，就可以使用這兩個關鍵字來提供類別一些額外的功能

但在使用時也必須考慮設計上是否合理

例如當兩類別有相關性時是否該提取出父類或是接口來使用，而不是為了方便做了一堆轉換，導致程式撰寫與維護上的困難。

讀音

  • 隱式轉換：implicit?[?m?pl?s?t] adj.不言明[含蓄]的; 無疑問的，絕對的; 成為一部份的; 內含的;
  • 顯式轉換：explicit?[?k?spl?s?t] adj.明確的，清楚的; 直言的; 詳述的; 不隱瞞的;

原文鏈接：https://www.cnblogs.com/doThing/p/operator-implicit-explicit-in-csharp.html

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