C# Тип наследования Ошибка кастинга

Question

Я немного новичок в наследовании на C#. У меня есть два класса Velocity.cs и Position.cs, которые наследуют от базового класса Vector.cs. Я пытаюсь создать метод subtract() внутри Vector.cs, который будет доступен от Velocity.cs и Position.cs.

Вот код для вычитания.

 public Vector subtract(Vector v) { 
     double nx = this.x - v.x; 
     double ny = this.y - v.y; 
     double mag = Math.Sqrt(x * x + y * y); 
     double ang = Math.Atan2(y, x); 
     return new Vector(mag, ang); 
    } 

код, определяющий Velocity.cs класс ниже.

class Velocity : Vector{ 

    public Velocity(Position p1, Position p2, double vpref) : base(p1, p2) { 
     normalize(); 
     scale(vpref); 
    } 

    public Velocity(double vmax) : base(new Random().NextDouble()*vmax, new Random().NextDouble()*2*Math.PI) { 

    } 

    public void change(Velocity v) { 
     x = v.x; 
     y = v.y; 
     magnitude = Math.Sqrt(x * x + y * y); 
     angle = Math.Atan2(y, x); 
    } 

} 

}

Когда я пытаюсь вызвать функцию Subtract снаружи, что-то вроде этого:

 Velocity v1 = new Velocity(5); 
     Velocity v2 = new Velocity(7); 
     Velocity result = v1.subtract(v2); 

Я получаю сообщение об ошибке говорящее Не можете явно конвертировать между 'Velocity' и 'Вектор' Вы забыли бросок?

Так что я попытался Velocity result = (Velocity)v1.subtract(v2); однако, что приводит к следующей ошибке: необработанного исключения типа «System.InvalidCastException» произошло

Как я могу переписать эту функцию, чтобы сделать эту работу? Должен ли я действительно делать три версии функции с типами возврата VectorVelocity и Position? Если да, то в чем смысл наследования? Я мог бы просто поместить их в свой класс.

Примечание: Я знаю, что класс скорости немного мал и может казаться бессмысленным в то время, я добавлю его позже, я в середине проекта.

Answer 1

А я вижу, что здесь происходит. Таким образом, ваша функция вычитания возвращает объект Vector, но C# не имеет способа разрешить вектор обратно в скорость.Я ударил это в прошлом, прежде чем получил его вокруг конструкторов копирования.

Так что в вашем классе: Вектор

public class Vector 
{ 
    /// <summary> 
    /// Copy Constructor 
    /// </summary> 
    /// <param name="toCopy"> 
    /// The vector object to copy 
    /// </param> 
    public Vector(Vector toCopy) 
    { 
     if (toCopy == null) 
     { 
      throw new ArgumentNullException("toCopy"); 
     } 

     x = toCopy.x; 
     y = toCopy.y; 
     //What ever other properties you have, assign them here 
    } 
} 

Тогда в классе Velocity:

public class Velocity : Vector 
{ 
    public Velocity(Vector vector) 
     : base(vector) 
    { 
    } 
} 

Наконец, как это будет использоваться:

Velocity result = new Velocity((v1).subtract(v2)); 

Answer 2

Вы не можете кодировать три версии. Вы можете ввести общую функцию.

public T Substract<T> (T vector) where T: Vector 
{ 
    ... 
    return new T(...); // Edited to demonstrate last line as asked from comment 
} 

Answer 3

Пожалуйста, обратите внимание, что ваш код

Velocity result = (Velocity)v1.subtract(v2); 

не отбрасывает результат вычитания метода к типу Velocity. Правильный способ сделать это:

Velocity result = (Velocity)(v1.subtract(v2)); 

Answer 4

Я считаю, что Vector класс должен принимать параметр универсального типа, чтобы он знать тип его производного класса:

public class Vector<TImpl> where TImpl : Vector 
{ 
    public TImpl Subtract(TImpl v) 
    { 
     double nx = this.x - v.x; 
     double ny = this.y - v.y; 
     double mag = Math.Sqrt(x * x + y * y); 
     double ang = Math.Atan2(y, x); 

     return (TImpl)Activator.CreateInstance(typeof(TImpl), new object[] { mag, ang }); 
    } 
} 

public class Velocity : Vector<Velocity> 
{ 
} 

BTW, я чувствую, что Subtract метод должен быть методом расширения и все будет казаться менее странным:

public static class VectorExtensions 
{ 
     public static TImpl Subtract<TImpl>(this TImpl vectorImpl, TImpl other) 
      where TImpl : Vector 
     { 
     double nx = this.x - v.x; 
     double ny = this.y - v.y; 
     double mag = Math.Sqrt(x * x + y * y); 
     double ang = Math.Atan2(y, x); 

     return (TImpl)Activator.CreateInstance(typeof(TImpl), new object[] { mag, ang }); 
     } 
} 

... и вы будете в состоянии т o достигают цели:

Velocity result = v1.Subtract(v2);