安全轉換參考型別

Written by: Christoph Wille
Translated by: Jacky Chen

First published: 2000/10/19

對初學者來說經常造成初學者問題的是參考型別(reference types )的轉換(conversion)，關於這點在C++ 造成相當的困擾更是如此，幸運的是，在 C# 中不會發生。盡管是或是因為此種型別安全語言，對於不同的技術都應該要有所認識。

轉型
is 運算子
as 運算子

為了能夠更清楚說明這個主題，我選擇一個很不錯的例子：我們試著將 apples 轉換成 oranges - 某些地方是 C# 不允許的（因此較適合用來說明如何處理轉換錯誤）所有範例的基本程式碼架構如下 (classes.aspx):

<script language=c# runat=server>
class apple
{
  public string Fruit() { return "Apple"; }
}

class orange
{
  public string Fruit() { return "Orange"; }
}
</script>
<% @page language=c# %>
<%
 apple myApple = new apple();
 orange myOrange = new orange();
 Response.Write(myApple.Fruit()+"<br>");
 Response.Write(myOrange.Fruit()+"<br>");
%>

轉型 (Casting)

即使我們會失敗，我們所先會試著去解決：

 apple myApple = new apple();
 orange anotherOrange = (orange)myApple;

上面程式碼編譯器會抱怨：它知道這個轉換是無效的，甚至不會去編譯程式碼。理由很清楚，就是 apple class 與 orange class 根本沒有相同之處。

所以我們將選擇另一個較實際的方法 - 首先將型別存放在一般 object 變數中（例如當將元素存放在堆疊 (Stack)，Queues 或 ArrayLists 中），之後在轉換成可再使用的適當型別：

 apple myApple = new apple();
 // the following line stands for potentially more complicated operations
 object objGeneral = myApple;
 orange anotherOrange = (orange)objGeneral;

當選擇了錯誤型別 - 就如我們所做的，C# 可能就不允許這樣 - 也就是說在執行時期可藉由InvalidCastException，要能適當捕獲錯誤，例外處理程式碼是必須的，例如：

 apple myApple = new apple();
 object objGeneral = myApple;
 try
 {
   orange anotherOrange = (orange)objGeneral;
   // do whatever you want with the orange
 }
 catch(InvalidCastException e)
 {
   // either do nothing or tell the user
 }

即使是所有的錯誤都處理了，在這例外處理中我只發現到一失敗地方。如果我能夠事先的要求轉型是否成功，可能情況會更好更方便。這也就是為何 is 運算子會派上用場之處。

is 運算子

因為已經宣告了，is 運算子允許要求轉型是否成功或是產生例外。下面這段小程式說明 is 運算子如何在應用程式中使用：

 apple myApple = new apple();
 object objGeneral = myApple;
 
 if (objGeneral is orange)
 {
   orange anotherOrange = (orange)objGeneral;
   // do whatever you want with the orange
 }
 else
 {
   Response.Write("this is no orange");
 }

我想給一個關於is 運算子的提示 - 如果在編譯執行時候可以決定轉換不是成功就是失敗的話 - 關於這一點我們很遺憾的是在 ASP.NET 看不到。

as 運算子

as 運算子可以稱作是 exception-less cast。轉換會暗地執行 - 萬一轉換失敗，要轉換的目標變數就會設成null。所有剩下的工作就是使用 if-statement 陳述來檢查這個變數：

 apple myApple = new apple();
 object objGeneral = myApple;
 
 orange anotherOrange;
 anotherOrange = objGeneral as orange;
 if (null != anotherOrange)
 {
   // do whatever you want with the orange
 }
 else
 {
   Response.Write("this is no orange");
 }

對 as 運算子來說道理就如同 is 運算子一樣 - 如果轉換成功或是失敗，你會收到警告訊息。例如這個程式碼：

apple myApple = new apple;
apple anotherApple = myApple as apple;

結論

條條道路通羅馬，到羅馬的道路可以有好幾條路，然而有些道路會比其他道路曲折。對於型別轉換我個人最喜歡的方法是用 is運算子。

下載程式碼

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