Przenoszenie C++ do C# - szablony

Question

Przenoszę aplikację C++ do C# i uruchamiam szablony. Czytałem trochę na ten temat i rozumiem, że niektóre szablony są podobne do generycznych .Net. Przeczytałem SO answer dla tej sprawy, która ładnie podsumowała to.

Jednak niektóre zastosowania szablonu C++ nie wydają się być bezpośrednio związane z rodzajami. W poniższym przykładzie z artykułu Wikipedii Template metaprogramming szablon wydaje się akceptować wartość, a nie typ. Nie jestem całkiem pewien, jak to byłoby przeniesione do C#?

template <int N> 
struct Factorial 
{ 
    enum { value = N * Factorial<N - 1>::value }; 
}; 

template <> 
struct Factorial<0> 
{ 
    enum { value = 1 }; 
}; 

// Factorial<4>::value == 24 
// Factorial<0>::value == 1 
void foo() 
{ 
    int x = Factorial<4>::value; // == 24 
    int y = Factorial<0>::value; // == 1 
} 

Oczywiście dla tego przykładu mogę zrobić:

public int Factorial(int N){ 
    if(N == 0) return 1; 
    return Factorial(N - 1); 
} 

ale wydaje mi się być refaktoryzacji do funkcji, a nie port semantycznie podobny kod.

Answer 1

Niestety .Net rodzajowych może przyjąć tylko typy. Szablony C++ pobierają inne wartości, które są uznawane za wyrażenia stałe przez kompilator, ponieważ są one faktycznie tylko makrami, które rozszerzają się na więcej kodu.

Oznacza to, że najlepiej będzie, jeśli zamienisz kod na wywołanie metody. Można zrobić wywołanie metoda zwraca typ z .Value własności (po swoim przykładzie) utrzymując w ten sposób przeniesiony kodu podobnego do szablonu:

return Factorial(N-1).Value; 

Answer 2

Spójrz na tego artykułu różnice między C# rodzajowych i C++ szablony:

myślę, że przykład jest tam zawarte.

MSDN Link

Answer 3

Krótka odpowiedź jest taka, że ​​nie wszystko, co można zrobić w C++ szablony można wykonać w generycznych elementach C#. W przypadku szablonów, które akceptują wartości inne niż typ, każda sytuacja będzie musiała zostać rozpatrzona i odpowiednio uwzględniona w każdym indywidualnym przypadku.

Answer 4

To jest tak blisko, jak mogłem pomyśleć:

public class Factorial<T> 
    where T : IConvertible 
    { 
     public T GetFactorial(T t) 
     { 
      int int32 = Convert.ToInt32(t); 
      if (int32 == 0) 
       return (T) Convert.ChangeType(1, typeof(T)); 
      return GetFactorial((T) Convert.ChangeType(int32-1, typeof(T))); 
     } 
    } 

Problemem jest to, że nie można określić rodzajowych i ograniczyć je do ValueTypes. To zadziała dla bajtu, Int16 i Int32. Również dla małych wartości Int64.

Answer 5

W poniższym przykładzie ... szablon wydaje się akceptować wartość, a nie typ.

To nie jest twój największy problem. W rzeczywistości może to teoretycznie zostać rozwiązane w języku C# za pomocą reprezentacji Church numeral lub Peano w oparciu o zagnieżdżone typy generyczne.

Jednak, problem jest, że C# nie zezwala szablonu specjalizacji. Specjalizacja szablonów jest odpowiedzialna w twoim przykładzie za określenie, że silnia 0 ma wartość 1, a nie taką samą jak dla wszystkich innych liczb. C# nie pozwala na to.

Więc nie ma sposobu na określenie przypadku podstawowego w definicji szablonu rekursywnego (ogólnego), a zatem bez rekursji. Generics C# nie są kompletne Turinga, a szablony C++ są.

---

coś takiego:

class Zero { } 

class Successor<T> : Zero where T : Zero { } 

// one: 
Successor<Zero> 
// two: 
Successor<Successor<Zero>> 
// etc. 

operacje na tych liczb Wdrażanie pozostawiamy jako ćwiczenie dla czytelnika.