概述

C++的模板相比于C#的泛型，有很多地方都更加的靈活（雖然代價是降低了編譯速度），比如C++支持變長參數(shù)模板、支持枚舉、int等類型的值作為模板參數(shù)。
C++支持枚舉、int等類型的值作為模板參數(shù)，為C++的靜態(tài)多態(tài)編程提供了很好的幫助，比如根據(jù)枚舉值編譯期確定某個對象的行為策略等（下文舉例）。但是C#對這些都是不支持，但是C#天然支持反射，這種需求可以使用反射特性來實現(xiàn)。

需求示例

定義枚舉 enum EPlant {Tree, Flower}，根據(jù)枚舉的值打印Tree,Flower字符串。注意，這里的應(yīng)用場景是編譯器時的多態(tài)，即編碼時便確定使用的對象的類型。

C++的實現(xiàn)

上述的例子，C++的語法支持可以天然的實現(xiàn)，如下：

#include <iostream>

enum class EPlant
{
    Tree = 0,
    Flower,
};

template<EPlant ...Args>
class PrintPlant
{
    
};

template<>
class PrintPlant<>
{
public:
    void Print()
    {
        std::cout << "Plant" << std::endl;;
    }
};

template<>
class PrintPlant<EPlant::Tree>
{
public: 
    void Print()
    {
        std::cout << "Tree" << std::endl;;
    }
};

template<>
class PrintPlant<EPlant::Flower>
{
public:
    void Print()
    {
        std::cout << "Flower" << std::endl;
    }
};

int main()
{
    auto plant = new PrintPlant<>();
    plant->Print();
    auto flower = new PrintPlant<EPlant::Flower>();
    flower->Print();
    auto tree = new PrintPlant<EPlant::Tree>();
    tree->Print();
}

輸出：

• template<EPlant ...Args> 這里使用變長參數(shù)模板，來支持沒有傳入模板參數(shù)的情況，特化類型Print函數(shù)打印"plant"
• template<> class PrintPlant<EPlant::Tree> 模板特化的類型，在main里使用了new PrintPlant<EPlant::Tree>();語句創(chuàng)建該類型的對象。該對象打印"Tree"。

C# 實現(xiàn)

C#的模板不支持枚舉的值作為模板參數(shù)，使用反射進行模擬。

using System;
using System.Reflection;
using System.Collections.Generic;

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class, AllowMultiple = false)]
public class ABTEX : Attribute
{
    public object key;

    public ABTEX(object k)
    {
        key = k;
    }
}

public class TEX
{
    static Dictionary<Type, Dictionary<Type, Dictionary<string, object>>> dict;
    public static void Init(Type[] types)
    {
        dict = new();
        foreach (var t in types)
        {
            var ABTEX = t.GetCustomAttribute<ABTEX>();
            var bt = t.BaseType;
            if (ABTEX != null && bt != null)
            {
                AddInst(t, bt, ABTEX.key);
            }
        }
    }

    static string FmtKey(object key)
    {
        return $"{key}";
    }

    static void AddInst(Type ty, Type bt, object key)
    {
        if (!dict.ContainsKey(bt))
        {
            dict[bt] = new();
        }

        var kt = key.GetType();
        string k = FmtKey(key);

        if (!dict[bt].ContainsKey(kt))
        {
            dict[bt][kt] = new();
        }

        dict[bt][kt][k] = Activator.CreateInstance(ty);
    }

    static public R T<R>(object key)
    {
        if (dict.TryGetValue(typeof(R), out Dictionary<Type, Dictionary<string, object>> dbt))
        {
            var kt = key.GetType();
            string k = FmtKey(key);
            if (dbt.TryGetValue(kt, out Dictionary<string, object> kbt))
            {
                if (kbt.TryGetValue(k, out object ins))
                {
                    return (R)ins;
                }
            }
        }

        return default(R);
    }
}

public enum EPlant : int
{
    None = 0,
    Tree,
    Flower,
}

public class APrintPlant
{
    public virtual void Print()
    {
        Console.WriteLine("Plant");
    }
}

[ABTEX(EPlant.Tree)]
public class PrintTree : APrintPlant
{
    public override void Print()
    {
        Console.WriteLine("Tree");
    }
}

[ABTEX(EPlant.Flower)]
public class PrintFlower : APrintPlant
{
    public override void Print()
    {
        Console.WriteLine("Flower");
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var all = Assembly.GetExecutingAssembly().GetTypes();
        TEX.Init(all);
        TEX.T<APrintPlant>(EPlant.Tree).Print();
        TEX.T<APrintPlant>(EPlant.Flower).Print();
    }
}

輸出：

C#可以保存類型信息到運行期，通過運行期分析類型信息創(chuàng)建對象實現(xiàn)靜態(tài)多態(tài)。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-416457.html

• TEX類分析傳入的所有類型，篩選父類和ABTEX特性，使用父類型，ABTEX的key的類型和值來索引該類型。（這里索引是實例對象，有需求的話可以保存類型Type，使用類型通過反射創(chuàng)建對象）
• ABTEX標(biāo)記需要反射分析的類型，并且標(biāo)記key。
• Main入口獲取當(dāng)前程序集下所有的類型信息，初始化TEX
• 通過TEX.T<抽象類>（key）.Func 調(diào)用方法（注意： 這里使用這些類作為純函數(shù)的類，故使用類似單例的用法。也可以在初始化記錄類型，通過反射創(chuàng)建多個實例。）

到了這里，關(guān)于C#模擬C++模板特化對類型的值的支持的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！