Porting C++ to C# - templates

Question

Tôi đang chuyển một ứng dụng C++ sang C# và đã chạy trên các mẫu. Tôi đã đọc lên một chút về những điều này, và tôi hiểu rằng một số mẫu giống như .Net generics. Tôi đọc số SO answer đối với trường hợp này đã tóm tắt nó một cách hợp lý.

Tuy nhiên, một số cách sử dụng khuôn mẫu C++ dường như không liên quan trực tiếp đến Generics. Trong ví dụ dưới đây từ bài viết Template metaprogramming của Wikipedia, mẫu có vẻ chấp nhận một giá trị, chứ không phải là một loại. Tôi không hoàn toàn chắc chắn làm thế nào điều này sẽ được chuyển đến 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 
} 

Rõ ràng ví dụ này tôi có thể làm:

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

nhưng điều này dường như tôi trở thành một refactoring để một chức năng, chứ không phải là một cổng để mã ngữ nghĩa tương tự.

Answer 1

Thật không may .Net generics chỉ có thể chấp nhận các loại. Các mẫu C++ lấy các giá trị khác được coi là biểu thức liên tục bởi trình biên dịch, vì chúng có hiệu quả chỉ các macro mở rộng tới nhiều mã hơn.

Điều này có nghĩa là ý tưởng biến mã thành cuộc gọi phương thức là đặt cược tốt nhất. Bạn có thể thực hiện cuộc gọi phương pháp trả về một kiểu với một tài sản .Value (theo gương của bạn) vì vậy sẽ giữ mã được chuyển tương tự như các mẫu:

return Factorial(N-1).Value; 

Answer 2

Hãy xem bài viết này về sự khác biệt giữa C# generics và C++ templates:

Tôi nghĩ rằng ví dụ của bạn được bao gồm ở đó.

MSDN Link

Answer 3

Câu trả lời ngắn gọn là, không phải tất cả những gì có thể được thực hiện trong C++ mẫu có thể được thực hiện trong C# generics. Trong trường hợp các mẫu chấp nhận các giá trị không phải kiểu, mỗi tình huống sẽ phải được xử lý và tính toán lại một cách thích hợp trên cơ sở từng trường hợp.

Answer 4

Đây là càng gần như tôi có thể nghĩ:

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))); 
     } 
    } 

Vấn đề là bạn không thể xác định Generics và hạn chế nó để ValueTypes. Điều này sẽ hoạt động cho byte, Int16 và Int32. Ngoài ra đối với các giá trị nhỏ của Int64.

Answer 5

Trong ví dụ bên dưới… mẫu có vẻ chấp nhận giá trị chứ không phải loại.

Đây không phải là vấn đề lớn nhất của bạn. Trong thực tế, điều này về mặt lý thuyết có thể được giải quyết trong C# bằng cách sử dụng một biểu thức Church numeral hoặc Peano dựa vào các kiểu chung chung lồng nhau.

Tuy nhiên, vấn đề của bạn là C# không cho phép mẫu chuyên môn. Chuyên môn về mẫu chịu trách nhiệm trong ví dụ của bạn để xác định giai thừa của 0 là 1, thay vì giống như tất cả các số khác. C# không cho phép thực hiện điều đó.

Vì vậy, không có cách nào để xác định trường hợp cơ bản trong định nghĩa mẫu đệ quy (chung) và do đó không có đệ quy. C# generics không Turing hoàn chỉnh, trong khi các mẫu C++ là.

---

Something như thế này:

class Zero { } 

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

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

Thực hiện các hoạt động trên những con số này là trái như một bài tập cho người đọc.