c# - 如何强制一个字段/属性代表某种类型的物理量？

Question

在某些类型的代码(例如模拟/游戏/优化)中，许多物理量/属性被存储、操作和暴露给对象(位置、速度、距离、面积、体积、时间、时差)。在这些类型的代码中，所有这些数量通常由 float 表示，即 c# 中的 double 。

这允许您将时间添加到距离、面积添加到体积、时间添加到时间以及位置添加到位置。

但是您永远不想这样做。您只想将时间差添加到时间、距离到其他距离或位置，并将面积乘以距离。尽管如此，还是很容易出错，尤其是在由其他人编写代码时。

有许多选项可以减轻这种危险。您可以定义表示各种物理量的自定义类，然后以编程方式禁止某些类型的交互。或者您遵守严格的命名约定(例如 delay_timedifference)。在什么(如果有的话)情况下，这两个选项中哪一个最好？如何实现第一个选项？如何为第二个选项命名？

Answer 1

通常使用第二个选项，但更多的是为了方便。命名变得很明显你正在处理什么，即:命名属性 Area 和 Volume，但即便如此，仍然存在单位问题。

您可以通过制作一整套自定义类(或不可变结构类型)来处理每个不同的组合来处理第一种情况，这种方法可以很好地工作，但会使代码使用起来更加麻烦。框架中的 DateTime 结构就是一个很好的例子 - 从本质上讲，它基本上只是一个长整数值，但它被包装到一个结构中以防止它被用作除时刻之外的任何东西。

请注意，其他语言对此有选项 - 例如，F# 允许 Units在语言级别处理，但这在 C# 中不受任何支持。