在 C# 中將派生類向上轉換為基類

Question

我正在努力通過鑄造來理解這種情況。 出於演示目的，我創建了這些類：

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

現在，在我的 Main 方法中，我創建了一個返回 IFoo 的靜態方法：

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;
    }
}

問題是：即使我在 GetIFoo 方法中創建了一個 Bar，為什么如果我將 IFoo 強制轉換為 Foo，foo 的類型是 Bar 而不是 Foo？

Answer 1

為什么如果我將iFoo為Foo ， foo的類型是Bar而不是Foo ？

這是因為強制轉換改變了靜態類型。 它對動態類型沒有影響。 foo的靜態類型是Foo ，但它的動態類型是Bar 。

每個變量都有一個編譯器已知的類型（靜態類型）和一個運行時已知的類型（動態類型）。 在某些情況下，這兩種類型是相同的，但它們不必一直相同。

靜態類型是變量的聲明類型。 動態類型是在將對象分配給該變量后通過調用GetType獲得的。

當變量的靜態類型與其動態類型不匹配時，您構造了一個示例： iFoo靜態類型為IFoo ，但其動態類型為Bar 。 這完全沒問題，因為Bar與IFoo兼容，因為它實現了接口，也與Foo兼容，因為它擴展了類。

Answer 2

這真的是繼承 101 ：創建的對象是一個Bar並且強制轉換只會影響您查看它的方式，而不是它的真正含義。

在這里，您將其視為IFoo ：

IFoo iFoo = GetIFoo();

在這里，您故意將其視為Foo 。 如果它不是Foo或其任何后代，您會在運行時得到InvalidCastException 。

Foo foo = (Foo)iFoo;

Bar實例可以合法地作為Bar 、 Foo和IFoo （為了完整起見，也可以作為Object使用）。 無論您如何查看實例，它仍然是一個Bar 。

Answer 3

Type.GetType為您提供基礎實例的類型（即您在new之后指定的類型），無論它是什么類型的變量。 此外， foo is Foo給人true不是只有在實際的實例是Foo ，但對來源於每一個類型Foo 。

Answer 4

因為用線：

Foo foo = (Foo) iFoo;

你不轉換：一個Bar是一個Foo和一個IFoo 。 因此，當您iFoo為(Foo) ，C# 解釋器會注意到iFoo是一個Bar ，因此該對象保持不變。 關鍵是，從現在開始，編譯器將假定foo確實是一個Foo對象，但它可以是擴展Foo類的任何類。

讓我們通過以下示例更清楚地說明：

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

現在，如果您構建一輛Volkswagen ，十個顯然是Car和IDriveable 。 但是通過說： Car car = (Car) volkswagen; . 你沒有改變大眾汽車，你只是現在讓編譯器知道car是一個Car對象。

Answer 5

因為GetType()返回對象的類型。 當您顯式地將派生類轉換為基類時，您沒有創建新實例，您只有現有對象上的新類型引用。 你可以用下面的代碼看到它：

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

Answer 6

您在對象的運行時類型與其編譯時類型之間感到困惑。

IFoo iFoo = GetIFoo();

在上面的行中， iFoo的運行時類型仍然是Bar 。 這是對象的真實類型。 但是，如果您通過IFoo類型的引用訪問Bar對象，則編譯器只知道該類型是IFoo ，因此稱為引用iFoo指向的對象的編譯時類型。 請注意，在執行GetIFoo的return bar語句時，編譯器丟失了此類型信息。

Foo foo = (Foo)iFoo;

再往下，您可以將其強制轉換為Bar層次結構中您想要的任何類型，任何高於和包括Bar類型都將成功，並且編譯時類型將基於您將其強制轉換為的類型。 但同樣，運行時類型仍將保持不變，即Bar