c# - 如何使用泛型变量执行数学运算？

Question

我正在从事一个项目，该项目需要整数的字符串表示，但使用 .NET Framework 本身不支持的奇数基数(据我所知)- 例如 base36、62、64 等。
我们决定编写一个适用于任何数字基数的整体字符串转换系统，因为它是一个足够简单的操作。

稍后，我们想创建一个自定义的 IFormatProvider/ICustomFormatter 以使其在以后更易于使用。
但首先，我们要解决转换过程本身，以一些执行转换并返回一些基本结果的静态方法的形式。
一旦我们开始工作，我们将放置 IFormatProvider 包装器。

自从我使用 C# 泛型以来已经有一段时间了，我不记得如何让编译器对这个操作感到满意。
我更愿意创建一个私有(private)静态泛型 ConvertInteger 方法，然后我可以从公共(public)静态 Convert 方法中调用它来帮助强制强类型化，而不会使其使用起来变得困惑。< br/>此设置的一个主要原因是在转换有符号值与无符号值时避免符号位出现问题。
现在，我们为 long 和 ulong 提供了公共(public)静态 convert 方法，以帮助避免有符号值和无符号值之间的转换问题。
将来，假设我们可以让私有(private)静态泛型方法工作，我们希望扩展公共(public)方法以包括 int、uint、short、ushort、byte 和 sbyte 作为显式实现，以帮助提高执行此操作时的性能不同整数大小的大批量值的方法。
这就是泛型方法设计派上用场的地方，因此我们不必一遍又一遍地复制完全相同的代码(也使测试和调试变得更加简单)。

我遇到的问题是，编译器不允许我使用泛型类型执行比较或数学运算，因为它不知道如何执行之前的操作提供了通用类型参数值。
(作为一名 C++ 开发人员，这真的让我感到厌烦，因为 C++ 通过简单地避免尝试解释通用代码来解决这个问题，直到提供类型参数值之后。)

我需要做什么才能让编译器满意这种泛型方法设计？
我提供了下面的代码，注释指出了具体的编译错误。

public static class NumericStringConverter
{
    private static readonly string[] StandardDigits = new string[]
    {
        "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9",
        "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R", "S", "T", "U", "V", "W", "X", "Y", "Z",
        "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r", "s", "t", "u", "v", "w", "x", "y", "z",
        "_", "-"
    };



    private static string ConvertInteger<T>(T Value, T Base)
    {
        if (Base < 2) // error here: "Operator '<' cannot be applied to operands of type 'T' and 'int'"
            throw new ArgumentOutOfRangeException("Base", Base, "The NumericStringConverter.Convert(Value, Base) method was called, with the Base parameter set to a value less than 2.");

        if (Base > 64) // error here: "Operator '>' cannot be applied to operands of type 'T' and 'int'"
            throw new ArgumentOutOfRangeException("Base", Base, "The NumericStringConverter.Convert(Value, Base) method was called, with the Base parameter set to a value greater than 64.");

        if (Value == 0) // error here: "Operator '==' cannot be applied to operands of type 'T' and 'int'"
            return StandardDigits[0];

        string strResult = "";
        bool IsValueNegative = (Value < 0); // error here: "Operator '<' cannot be applied to operands of type 'T' and 'int'"

        while (Value != 0) // error here: "Operator '!=' cannot be applied to operands of type 'T' and 'int'"
        {
            strResult = strResult.Insert(0, StandardDigits[Math.Abs(Value % Base)]); // error here: "Operator '%' cannot be applied to operands of type 'T' and 'T'"
            Value /= Base; // error here: "Operator '/=' cannot be applied to operands of type 'T' and 'T'"
        }

        if (IsValueNegative)
            strResult = strResult.Insert(0, "-");

        return strResult;
    }



    public static string Convert(long Value, long Base)
    {
        return ConvertInteger<long>(Value, Base);
    }

    public static string Convert(ulong Value, ulong Base)
    {
        return ConvertInteger<ulong>(Value, Base);
    }

    public static T Convert<T>(string Value, T Base)
    {
        return default(T); // TODO: convert a string back into an integer value.
    }
}

Answer 1

因为你不能定义一个只允许整数类型的通用约束，我只需要一个适用于 longs 的方法和一个适用于 int 的重载:

private static string ConvertInteger(long Value, byte Base)
{
    if (Base < 2)
        throw new ArgumentOutOfRangeException("Base", Base, "The NumericStringConverter.Convert(Value, Base) method was called, with the Base parameter set to a value less than 2.");

    if (Base > 64) 
        throw new ArgumentOutOfRangeException("Base", Base, "The NumericStringConverter.Convert(Value, Base) method was called, with the Base parameter set to a value greater than 64.");

    if (Value == 0) 
        return StandardDigits[0];

    string strResult = "";
    bool IsValueNegative = (Value < 0); 

    while (Value != 0) 
    {
        strResult = strResult.Insert(0, StandardDigits[Math.Abs(Value % Base)]); 
        Value /= Base; 
    }

    if (IsValueNegative)
        strResult = strResult.Insert(0, "-");

    return strResult;
}
public static string Convert(int Value, byte Base)
{
    return ConvertInteger((long)Value, Base);
}

public static string Convert(ulong Value, byte Base)
{
    return ConvertInteger((long)Value, Base); // check for overflow?
}