在 C# 中将派生类向上转换为基类

Question

我正在努力通过铸造来理解这种情况。 出于演示目的，我创建了这些类：

public interface IFoo {}
public class Foo : IFoo
{
      public string Name { get; set; }
}
public class Bar : Foo
{
      public string Surname { get; set; }
}

现在，在我的 Main 方法中，我创建了一个返回 IFoo 的静态方法：

class Program 
{
    static void Main()
    {
        IFoo iFoo = GetIFoo();
        Foo foo = (Foo)iFoo;           
       //the GetType ext method is executed and it returns Bar
       if(foo is Foo)
       {
            Console.WriteLine($"foo is of type: {foo.GetType()}");
       }
       Console.ReadLine();
    }
    static IFoo GetIFoo()
    {
         var bar = new Bar
         {
             Name = "MyName",
             Surname = "MySurname"
         }    
         return bar;
    }
}

问题是：即使我在 GetIFoo 方法中创建了一个 Bar，为什么如果我将 IFoo 强制转换为 Foo，foo 的类型是 Bar 而不是 Foo？

Answer 1

为什么如果我将iFoo为Foo ， foo的类型是Bar而不是Foo ？

这是因为强制转换改变了静态类型。 它对动态类型没有影响。 foo的静态类型是Foo ，但它的动态类型是Bar 。

每个变量都有一个编译器已知的类型（静态类型）和一个运行时已知的类型（动态类型）。 在某些情况下，这两种类型是相同的，但它们不必一直相同。

静态类型是变量的声明类型。 动态类型是在将对象分配给该变量后通过调用GetType获得的。

当变量的静态类型与其动态类型不匹配时，您构造了一个示例： iFoo静态类型为IFoo ，但其动态类型为Bar 。 这完全没问题，因为Bar与IFoo兼容，因为它实现了接口，也与Foo兼容，因为它扩展了类。

Answer 2

这真的是继承 101 ：创建的对象是一个Bar并且强制转换只会影响您查看它的方式，而不是它的真正含义。

在这里，您将其视为IFoo ：

IFoo iFoo = GetIFoo();

在这里，您故意将其视为Foo 。 如果它不是Foo或其任何后代，您会在运行时得到InvalidCastException 。

Foo foo = (Foo)iFoo;

Bar实例可以合法地作为Bar 、 Foo和IFoo （为了完整起见，也可以作为Object使用）。 无论您如何查看实例，它仍然是一个Bar 。

Answer 3

Type.GetType为您提供基础实例的类型（即您在new之后指定的类型），无论它是什么类型的变量。 此外， foo is Foo给人true不是只有在实际的实例是Foo ，但对来源于每一个类型Foo 。

Answer 4

因为用线：

Foo foo = (Foo) iFoo;

你不转换：一个Bar是一个Foo和一个IFoo 。 因此，当您iFoo为(Foo) ，C# 解释器会注意到iFoo是一个Bar ，因此该对象保持不变。 关键是，从现在开始，编译器将假定foo确实是一个Foo对象，但它可以是扩展Foo类的任何类。

让我们通过以下示例更清楚地说明：

interface IDriveable {}  // IFoo
class Car : IDriveable { // Foo
    string Name {get; set; }
}
class Volkswagen : Car { // Bar
    bool CorrectPolution { get; set; }
}

现在，如果您构建一辆Volkswagen ，十个显然是Car和IDriveable 。 但是通过说： Car car = (Car) volkswagen; . 你没有改变大众汽车，你只是现在让编译器知道car是一个Car对象。

Answer 5

因为GetType()返回对象的类型。 当您显式地将派生类转换为基类时，您没有创建新实例，您只有现有对象上的新类型引用。 你可以用下面的代码看到它：

IFoo iFoo = GetIFoo();
Foo foo = (Foo)iFoo;
Console.WriteLine(ifoo.Equals(foo));

Answer 6

您在对象的运行时类型与其编译时类型之间感到困惑。

IFoo iFoo = GetIFoo();

在上面的行中， iFoo的运行时类型仍然是Bar 。 这是对象的真实类型。 但是，如果您通过IFoo类型的引用访问Bar对象，则编译器只知道该类型是IFoo ，因此称为引用iFoo指向的对象的编译时类型。 请注意，在执行GetIFoo的return bar语句时，编译器丢失了此类型信息。

Foo foo = (Foo)iFoo;

再往下，您可以将其强制转换为Bar层次结构中您想要的任何类型，任何高于和包括Bar类型都将成功，并且编译时类型将基于您将其强制转换为的类型。 但同样，运行时类型仍将保持不变，即Bar