Шаблоны стилей C ++ в C #, возможно каким-либо образом?
Я хочу иметь 2d векторные классы для каждого примитивного типа.
Прямо сейчас, чтобы обеспечить наилучшую производительность во время выполнения и иметь возможность использовать множество служебных функций, мне нужно иметь отдельный класс для каждого примитива (Vector2Int, Vector2Float, Vector2Long и т. Д.).
Это просто копирование, и, если мне нужно внести изменения, я должен помнить, чтобы сделать это в каждом классе и в каждой служебной функции.
Есть ли что-нибудь, что позволяет мне писать что-то вроде шаблонов C ++ (или есть ли способ, которым я могу это создать)?
Я создал небольшую концепцию, чтобы показать вам, как это будет работать:
// compile is a keyword I just invented for compile-time generics/templates
class Vector2<T> compile T : int, float, double, long, string
{
public T X { get; set; }
public T Y { get; set; }
public T GetLength()
{
return Math.Sqrt(Math.Pow(X, 2) + Math.Pow(Y, 2));
}
}
// during compilation, code will be automatically generated
// as if someone manually replaced T with the types specified after "compile T : "/*
VALID EXAMPLE (no compilation errors):
autogenerated class Vector2<int>
{
public int X { get; set; }
public int Y { get; set; }
public int GetLength()
{
return Math.Sqrt(Math.Pow(X, 2) + Math.Pow(Y, 2));
}
}UNVALID EXAMPLE (build failed, compilation errors):
autogenerated class Vector2<string>
{
public string { get; set; } // ok
public string { get; set; } // ok
public string GetLength()
{
return Math.Sqrt(Math.Pow(X, 2) + Math.Pow(Y, 2)); // error! string cannot be used with Math.Pow()
// and Math.Sqrt doesn't accept string type
}
}
*/
Есть какой-то умный способ реализовать это, или это абсолютно невозможно?
Извините, что не очень ясно, но позвольте мне объяснить, в чем проблема.
Подумайте об использовании обычных обобщений C #. Метод GetLength () не будет компилироваться, потому что все типы, которые я хочу использовать (int, float, double, long), должны будут использовать интерфейс, который Math.Pow () должен принять в качестве параметра.
Буквальная замена токена «T» именами типов решит эту проблему, увеличит гибкость, достигнет производительности рукописного кода и ускорит разработку.
Я сделал свой собственный генератор шаблонов, который генерирует код C # путем написания кода C # 🙂
http://www.youtube.com/watch?v=Uz868MuVvTY
Решение
К сожалению, дженерики в C # сильно отличаются от шаблонов в C ++. Для этого используется общий интерфейс (например, IArithmetic) должен был бы существовать (который был высоко востребован, но не реализован)* для разных типов, и это не в рамках сейчас.
Это можно сделать с помощью генерации кода и Шаблоны T4, однако, но это требует генерации кода для каждого типа на основе общего «шаблона».
* Примечание. Запрос на подключение заблокирован, по крайней мере, временно.
Другие решения
Два решения этой проблемы:
-
Создайте абстрактный класс или интерфейсный калькулятор [t] и реализуйте его для типов, которые вам интересны. Передайте экземпляр калькулятора вашим векторным классам, чтобы они могли использовать его для выполнения математических операций.
-
Используя деревья выражений, вы на самом деле можете создать калькулятор статического класса [t], в котором есть методы типа add, pow и т. Д. В статическом конструкторе, вы можете скомпилировать динамические выражения и методы static вызывают эти скомпилированные лямбда-выражения. При таком подходе вам не нужно реализовывать калькулятор для каждого типа или передавать его (так как он статический).
Например:
public static class Calculator<T> {
public static readonly Func<T, T, T> Add;
public static readonly Func<T, T, T> Pow;
static Calculator() {
var p1 = Expression.Parameter(typeof(T));
var p2 = Expression.Parameter(typeof(T));
var addLambda = Expression.Lambda<Func<T, T, T>>(Expression.Add(p1, p2), p1, p2);
Add = addLambda.Compile();
// looks like the only Pow method on Math works for doubles
var powMethod = typeof(Math).GetMethod("Pow", BindingFlags.Static | BindingFlags.Public);
var powLambda = Expression.Lambda<Func<T, T, T>>(
Expression.Convert(
Expression.Call(
powMethod,
Expression.Convert(p1, typeof(double)),
Expression.Convert(p2, typeof(double)),
),
typeof(T)
),
p1,
p2
);
Pow = powLambda.Compile();
}
}
// and then in your class
T a, b;
var sum = Calculator<T>.Add(a, b);
var pow = Calculator<T>.Pow(a, b);