C# で汎用数値クラスの算術演算子をオーバーロードするにはどうすればよいですか?

C# の汎用数値算術演算子のオーバーロード

C# では、特に制約のある数値型を扱う場合、ジェネリック クラスの算術演算子を定義するのが困難になることがあります。特定のケースを見てみましょう:

問題ステートメント:

一般的なクラス定義が与えられた場合:

<code class="language-csharp">public class ConstrainedNumber<T> :
    IEquatable<ConstrainedNumber<T>>,
    IEquatable<T>,
    IComparable<ConstrainedNumber<T>>,
    IComparable<T>,
    IComparable
    where T : struct, IComparable, IComparable<T>, IEquatable<T></code>

このクラスの算術演算子はどのように定義すればよいでしょうか?

失敗した試行:

<code class="language-csharp">public static T operator +(ConstrainedNumber<T> x, ConstrainedNumber<T> y)
{
    return x._value + y._value;
}</code>

' ' 演算子は型 'T' および 'T' に適用できないため、このコードはコンパイルできません。

算術演算子の制約:

この問題を解決するには、算術演算子をサポートする数値型に対する制約が必要です。ただし、C# はそのような制約を明示的に提供しません。

IConvertible を使用した解決策:

代わりに、IConvertible インターフェースを制約として使用し、そのメソッドを使用して操作を実行することもできます。以下に例を示します:

<code class="language-csharp">public static T operator +(T x, T y)
    where T : IConvertible
{
    var type = typeof(T);
    if (type == typeof(string) ||
        type == typeof(DateTime)) throw new ArgumentException(string.Format("The type {0} is not supported", type.FullName), "T");

    try
    {
        return (T)Convert.ChangeType(x.ToDouble(NumberFormatInfo.CurrentInfo) + y.ToDouble(NumberFormatInfo.CurrentInfo), type);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        throw new ApplicationException("The operation failed.", ex);
    }
}</code>

このソリューションは、IConvertible インターフェイスを利用して値を double に変換し、演算を実行し、結果を元の型に変換します。 ここでは、より信頼性の高い型変換のために Convert.ChangeType メソッドが使用されています。

このメソッドはより広範囲の型に適用できますが、絶対確実ではなく、指定された型で操作がサポートされていない場合は例外をスローする可能性があることに注意することが重要です。

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