c# - 为类型 T 编写扩展方法；如何为 T 的字段添加类型约束？

Question

初始情况:

我正在使用一个专有框架( ESRI 的 ArcGIS Engine )，我想用一些新功能对其进行扩展。为此，我选择在 C# 中使用扩展方法。

下面显示的是框架 API 中与此问题相关的部分:

    +------------------------+                   IGeometry
    |  IFeature <interface>  |                   <interface>
    +------------------------+                       ^
    |  +Shape: IGeometry     |                       |
    +------------------------+             +---------+---------+
                                           |                   |
                                        IPoint              IPolygon
                                        <interface>         <interface>

---

我想做什么:

我想为IFeature写一个扩展方法这将允许以下内容:

IFeature featureWithPointShape   = ...,
         featureWithPolygonShape = ...;

// this should work:
featureWithPointShape.DoSomethingWithPointFeature();

// this would ideally raise a compile-time error:
featureWithPolygonShape.DoSomethingWithPointFeature();

问题是点和多边形形状(IPoint 和IPolygon)都包裹在同一类型(IFeature)中，为此定义了扩展方法。扩展方法必须在 IFeature 上因为我只能从 IFeature走向它的IGeometry ，反之则不然。

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问题:

虽然 IFeature 的类型对象的 Shape可以在运行时轻松检查(参见下面的代码示例)，我如何在编译时实现这种类型检查？

public static void DoSomethingWithPointFeature(this IFeature feature)
{
    if (!(feature.Shape is IPoint))
    {
        throw new NotSupportedException("Method accepts only point features!");
    }
    ...  // (do something useful here)
}

(是否有可能为 IFeature 使用通用包装类型，例如 FeatureWithShape<IPoint>，在此包装类型上定义扩展方法，然后以某种方式将所有 IFeature 对象转换为此包装类型？)

Answer 1

根据定义，如果您有一个 IFeature 对象，那么它的 Shape 属性可以包含实现 IGeometry 的任何类型的值。如果您可以控制 IFeature 对象的实例化，那么您可以创建自己的实现 IFeature 的通用类，或者从实现 的框架类派生一个类>IFeature 然后你可以很容易地约束Shape 的类型。如果您无法控制这些对象的实例化，那么您可能会陷入运行时检查的困境。

如果您碰巧使用 .NET 4.0，则可以使用代码契约。如果您的扩展方法有 Shape 类型的先决条件，静态检查器会给您一个编译时警告。