C# 中的可區分聯合在處理多種資料類型時如何提高容錯性和類型安全性？

C# 中的可區分聯合：一種容錯方法

在物件導向程式設計中，可區分聯合表示一個可以容納一個容器的容器一組已知的型別。在 C# 中，這可以透過一種稱為「通用類型約束」的技術來實現。

考慮在單一資料結構中表示多種資料類型的問題。例如，我們可能想要建立一個“ValueWrapper”類，它有兩個欄位：“ValueA”和“ValueB”，每個欄位都可以保存 string、int 或 Foo 類型的值。

在 C# 中，使用傳統的基於物件的方法會產生一個如下所示的類別：

public class ValueWrapper
{
    public DateTime ValueCreationDate;
    // ... other meta data about the value
    public object ValueA;
    public object ValueB;
}

但是，這種方法有缺點。將值作為物件處理可能會引入類型安全性問題。為了克服這些挑戰，我們可以利用可區分聯合。

在 C# 中，可以使用泛型類型限制來實現可區分聯合。透過將泛型類型參數限制為指定的類型集，我們可以確保編譯時的類型安全。

實現此目的的一種方法是建立一個封裝類型資訊並提供存取值的方法的類別。例如：

public class Union<A, B, C>
{
    private readonly Type type; 
    public readonly A a;
    public readonly B b;
    public readonly C c;

    public Union(A a)
    {
        type = typeof(A);
        this.a = a;
    }
    // ... similar constructors for B and C ...

    public bool Is<T>() where T : A or T : B or T : C
    {
        return typeof(T) == type;
    }
}

透過使用這個可區分聯合，我們可以重寫「ValueWrapper」類，如下所示：

public class ValueWrapper
{
    public DateTime ValueCreationDate;
    public Union<int, string, Foo> ValueA;
    public Union<double, Bar, Foo> ValueB;
}

這種方法透過限制可以被使用的值來確保類型安全。儲存在“ValueA”和“ValueB”中指定的類型。此外，它消除了轉換和拆箱的需要，提供了一種更有效率、更可靠的方式來處理不同的資料類型。

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