[C#] 数値型間でGenericに型変換したい

数値型間でGenericに型変換したい

こういうことがやりたいんです。

static TResult Convert<T, TResult>(T number)
{
    return (TResult)number; // エラー: 型 'T' を 'TResult' に変換できません
}

static void Main(string[] args)
{
    double x1 = 137.036;
    int y1 = Convert<double, int>(x1);
    Console.WriteLine(y1);  // 137

    int x2 = 42; // 42
    long y2 = Convert<int, long>(x2);
    Console.WriteLine(y2);  // 42

    sbyte x3 = -1;
    byte y3 = Convert<sbyte, byte>(x3);
    Console.WriteLine(y3);  // 255
}

これがアップ/ダウンキャストのみならば次のようにできます。

static TResult ConvertViaObject<T, TResult>(T number)
{
    return (TResult)(object)number; // object型を経由する
}

static void Main(string[] args)
{
    int[] array = new int[] { 1, 1, 2, 3, 5 };
    IReadOnlyCollection<int> collection = ConvertViaObject<int[], IReadOnlyCollection<int>>(array);
    IList<int> list = ConvertViaObject<IReadOnlyCollection<int>, IList<int>>(array);
}

同じことをすればビルドは通ります。しかし実行時に落ちます。

double x1 = 137.036;
int y1 = ConvertViaObject<double, int>(x1);  // System.InvalidCastException

解決法1: System.Convert.ChangeType

System.Convert にはType型を引数に取るChangeTypeという関数があります。
ただし、これはcheckedで変換されるようです。それでもかまわない、その方が良いという場合はこれが使えます。
また、型変換をユーザー定義した場合は使えません。

static TResult ConvertViaChangeType<T, TResult>(T number)
{
    unchecked  // 無意味
    {
        return (TResult)Convert.ChangeType(number, typeof(TResult));
    }
}

static void Main(string[] args)
{
    double x1 = 137.036;
    int y1 = ConvertViaChangeType<double, int>(x1);
    Console.WriteLine(y1);  // 137

    int x2 = 42;
    long y2 = ConvertViaChangeType<int, long>(x2);
    Console.WriteLine(y2);  // 42

    sbyte x3 = -1;
    byte y3 = ConvertViaChangeType<sbyte, byte>(x3); // System.OverflowException
    Console.WriteLine(y3);
}

解決法2: 場合分け

ゴリ押し 呼び出し側で分けた方が良いんじゃないか
T4テンプレートを使えば、まあ全列挙も出来るでしょう。
ユーザー定義型変換は都度追加する必要があります。

static TResult ElefantConvert<T, TResult>(T number)
{
    if (typeof(T) == typeof(sbyte) && typeof(TResult) == typeof(sbyte))
    {
        return (TResult)(object)number;
    }
    if (typeof(T) == typeof(sbyte) && typeof(TResult) == typeof(byte))
    {
        return (TResult)(object)(byte)(sbyte)(object)number;
    }
    if (typeof(T) == typeof(sbyte) && typeof(TResult) == typeof(short))
    {
        return (TResult)(object)(short)(sbyte)(object)number;
    }
    /*
     * 
     */
    if (typeof(T) == typeof(byte) && typeof(TResult) == typeof(sbyte))
    {
        return (TResult)(object)(sbyte)(byte)(object)number;
    }
    /*
     * 
     */

    throw new NotSupportedException();
}

解決法3: 動的に

この記事の本題はこれです。
dynamic型を経由することで期待通りの動きになります。
ユーザー定義型変換も使えます。

static TResult ConvertViaDynamic<T, TResult>(T number)
{
    return (TResult)(dynamic)number;
}

static void Main(string[] args)
{
    double x1 = 137.036;
    int y1 = ConvertViaDynamic<double, int>(x1);
    Console.WriteLine(y1);  // 137

    int x2 = 42; // 42
    long y2 = ConvertViaDynamic<int, long>(x2);
    Console.WriteLine(y2);  // 42

    sbyte x3 = -1;
    byte y3 = ConvertViaDynamic<sbyte, byte>(x3);
    Console.WriteLine(y3);  // 255
}