从基类继承ToString()时数据类型混淆

本文关键字：数据类型 基类 继承 ToString | 更新日期: 2023-09-27 17:58:01

我正在用C#编写一个用于处理矩阵的类库，目前正在处理一个名为ComplexMatrix的矩阵子类。Matrix基类使用Int32数据类型的值（更高级的版本使用Double）和System.Numerics.Complex结构（.NET 4）的ComplexMatrix。

对于基类，我将ToString（）重写为：

| 1 2 |
| 3 4 |    printed as    {{1,2}{3,4}}

System.Numerics.Complex结构重写ToString（），格式为：

a+bi    printed as    (a,b)    where a is real and b is imaginary

在ComplexMatrix中重写ToString时，我只使用了以下方法：

public override string ToString()
{
    return base.ToString();
}

不幸的是，对于一个复杂的矩阵，出现了以下情况：

| 1+1i 1+2i |
| 2+1i 2+2i |   printed as   {{0,0}{0,0}} rather than {{(1,1),(1,2)}{(2,1)(2,2)}}

我为Matrix类编写的原始ToString（）代码是：

public override string ToString()
{
    StringBuilder matrixString = new StringBuilder();
    string comma = "";
    matrixString.Append("{");
    for (int i = 0; i < this.Rows; i++)
    {
        matrixString.Append("{");
        for (int j = 0; j < this.Columns; j++)
        {
            if (j == 0) comma = "";
            else comma = ",";
            matrixString.Append(comma + this.Elements[i, j].ToString());
        }
        matrixString.Append("}");
    }
    matrixString.Append("}");
    return matrixString.ToString();
}

在上面的代码中：

  • this.Elements属性：在Matrix类中，这是Int32类型的二维数组（在更新、更高级的版本中为Double）；它是ComplexMatrix中的System.Numerics.Complex类型
  • 这个。行，这个。列属性：矩阵的行数和列数

我有几个问题是：

  • 当在ComplexMatrix实例上调用ToString并调用基ToString（）方法时，是否正在尝试从Complex到Int32的类型转换
  • 由于ComplexMatrix Elements属性（Complex[，]type）正在隐藏基类Elements特性（Int32[，]type），是否需要新关键字
  • "this"kwyword是否被视为矩阵类型而非ComplexMatrix

从基类继承ToString()时数据类型混淆

我认为您的问题如下：
Elements属性在Matrix类中未标记为virtual。ComplexMatrix类中的Elements属性隐藏了Matrix类的Elements属性。因此多态性不起作用，Matrix中的ToString方法访问Matrix.Elements而不是ComplexMatrix.Elements。但是，由于Elements是一个属性，并且您想要更改属性的类型，因此无论如何都不能使用virtual。

要解决这个问题，你应该这样做：

  • 创建一个希望矩阵值的类型作为泛型参数的泛型基类
  • 创建一个继承自该基类的SimpleMatrix类，并将int作为泛型参数传递
  • 创建一个继承自该基类的ComplexMatrix类，并将Complex作为泛型参数传递

你不能真正做你想做的事。

问题是，对于C#中的所有数字类型，都没有超类。因此，在这样的类继承中，你不能真的用一种数字类型来代替另一种（并且仍然对它们进行数学运算）。

您可以创建一个IMatrixElement接口。然后创建实现该接口的具体类MatrixElementInt、MatrixElementDouble和MatrixElementComplex。然后在构造矩阵时提供正确的元素类型。

interface IMatrixElement
{
    IMatrixElement Add(IMatrixElement a, IMatrixElement b);
    IMatrixElement Multiply(IMatrixElement a, IMatrixElement b);
    string ToString();
}
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