C# の制約されたジェネリック クラスで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# の制限されたジェネリック クラスでの算術演算子のオーバーロード

C# では、制約のあるジェネリック クラスの算術演算子を定義すると課題が生じる可能性があります。次の汎用クラス定義を考えてみましょう:

<code class="language-csharp">public class ConstrainedNumber<T></code>

その中で、IComparable や IEquatable などの制約は、int や float などのプリミティブな数値型に課されます。

T 自体には固有の算術演算子がないため、構文 public static T operator (ConstrainedNumber<T> x, ConstrainedNumber<T> y) を使用してこのクラスの算術演算子を定義すると失敗します。

IConvertible を使用したソリューション

解決策の 1 つは、IConvertible を制約として使用することです。このインターフェイスは自動型変換をサポートしており、さまざまなプリミティブ型の操作が可能です。ただし、String や DateTime などの一部の型は算術演算子をサポートしておらず、実装時に手動によるチェックや制限が必要であることに注意することが重要です。

以下は、IConvertible を使用した演算子のオーバーロードの例です。

<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)(object)(x.ToDouble(NumberFormatInfo.CurrentInfo) + y.ToDouble(NumberFormatInfo.CurrentInfo));
    }
    catch (Exception ex)
    {
        throw new ApplicationException("The operation failed.", ex);
    }
}</code>

IConvertible を使用すると、サポートされていない型を適切に処理しながら、さまざまなプリミティブ数値型に対して算術演算を実行できます。これは、C# で制約のあるジェネリック クラスに算術演算子を追加するためのソリューションを提供します。

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