用dynamic增強C#泛型表達力

C++的泛型是基于模闆(template)技術的。模闆本身并不作為獨立的編譯單元，而是在編譯時綁定實際參數類型進行模闆執行個體化，類似與C語言的宏展開，在運作時并不存在獨立的模闆類型。模闆對泛型參數的限制是基于操作的文法特征的，屬于一種靜态的duck typing機制，十分靈活。

下面的代碼定義了一個泛型Add函數，它對泛型參數T的要求隻是支援+運算，并不要求T是某個類的子類，或是實作了某個接口。int, double, std::string等支援+運算符的類型都可以成功比對T。

//C++

template<typename T>

T Add(const T& t1, const T& t2) {

    return t1 + t2;

}

int main() {

    int i = Add(1, 2);

    double d = Add(1.1, 2.2);

    std::string s = Add(std::string("abc"), std::string("def"));

    std::cout << i << " " << d << " " << s << std::endl;

    return 0;

}

輸出：

>>3 3.3 abcdef

而類似的代碼在C#中卻無法編譯通過：

這是由于C#采用基于reification的泛型機制，泛型類會單獨編譯，并且在運作時存在；是以，C#對于泛型參數的要求更加嚴格，隻能通過where關鍵字表達基于繼承關系的限制，無法通過duck typing的方式表達類型限制。與模闆相比，這種機制的好處在于可以更好的支援反射和元程式設計，但其缺點是泛型的表達能力不如模闆。幸好C#4.0中引入了動态類型機制，我們可以通過動态類型來實作基于duck typing的泛型參數限制。

//C#

static class Calculator {

    public static T Add<T>(T t1, T t2) {

        dynamic d1 = t1;

        dynamic d2 = t2;

        return (T)(d1 + d2);

    }

public static void Main(string[] args){

    int i = Calculator.Add(1, 2);

    double d = Calculator.Add(1.1, 2.2);

    string s = Calculator.Add("abc", "def");

    Console.WriteLine(i + " " + d + " " + s);

除了運算符重載，對于普通的方法調用也是适用的。這種方法是一種動态duck typing的泛型參數限制機制，依賴于運作時的方法查找，與模闆編譯時的檢查不同，它需要使用者保證傳入的對象符合相應要求。

作者：水木