c# - 如何使用 SWIG 生成的接口(interface)在 C# 中正确向下转换？

Question

我有一个非常庞大且成熟的 C++ 代码库，我正在尝试使用 SWIG 为其生成 C# 接口(interface)。我无法更改实际的 C++ 代码本身，但我们可以使用 SWIG 提供的任何扩展/更新它的方式。我面临一个问题，即如下所示编写的 C++ 函数导致 C# 出现问题。

A* SomeClass::next(A*)

调用者可能会做类似的事情:

A* acurr = 0;
while( (acurr = sc->next(acurr)) != 0 ){
    if( acurr isoftype B ){
        B* b = (B*)a;
        ...do some stuff with b..
    }
    elseif( acurr isoftype C )
    ...
}

本质上，遍历一个元素容器，根据它们的真实类型，做一些不同的事情。遗憾的是，SWIG 为“下一个”函数生成的 C# 层执行以下操作:

return new A();

因此 C# 中的调用代码无法确定返回的对象是否实际上是派生类，它实际上看起来总是基类(这确实有意义)。我遇到了几种解决方案:

1. 使用 %extend SWIG 关键字在对象上添加方法并最终调用 dynamic_cast。在我看来，这种方法的缺点是这需要您了解继承层次结构。就我而言，它相当大，我认为这是一个维护问题。
2. 使用 %factory 关键字提供方法和派生类型，并让 SWIG 自动生成 dynamic_cast 代码。这似乎是一个比第一个更好的解决方案，但是在更深入的研究中，它仍然需要您寻找所有方法以及它可能返回的所有可能的派生类型。再次，一个巨大的维护问题。我希望我有一个文档链接，但找不到。我通过查看 SWIG 附带的示例代码发现了此功能。
3. 创建一个 C# 方法来创建派生对象的实例并将 cPtr 传输到新实例。虽然我认为这很笨拙，但它确实有效。请参阅下面的示例。

    public static object castTo(object fromObj, Type toType)    {        object retval = null;        BaseClass fromObj2 = fromObj as BaseClass;        HandleRef hr = BaseClass.getCPtr(fromObj2);        IntPtr cPtr = hr.Handle;        object toObj = Activator.CreateInstance(toType, cPtr, false);        // make sure it actually is what we think it is        if (fromObj.GetType().IsInstanceOfType(toObj))        {            return toObj;        }        return retval;    }

这些真的是选择吗？如果我不愿意深入研究所有现有函数和类派生，那么我就只剩下#3 了吗？任何帮助将不胜感激。

Answer 1

默认 SWIG generates C# and Java code that does not support downcast对于多态返回类型。我找到了解决此问题的直接方法，前提是您的 C++ 代码能够识别返回的 C++ 实例的具体类。也就是说，仅当您使用 SWIG 包装的 C++ API 具有类似于 C# object.GetType() 或 Java Object.getClass() 的内容时，我的技术才有效。

解决方案是添加一个 C# 中间类方法来实例化 C++ 所说的具体类。然后，使用 %typemap(out) 告诉 SWIG 在返回抽象类时使用这个中间类方法。

这是一个非常简洁的解释，所以请参阅我的博客文章，其中显示 how to generate polymorphic C# and Java that you can downcast .它包含所有详细信息。