Почему C# не позволяет делать Downcast от родителя к потомку?

Question

[FlameArt]

Интересно, почему C# принципиально не позволяет расширять базовый экземпляр, как в этом коде?

class People { public string name; }
class Person : People { public uint id; }

static void Main(string[] args)
{

        People jack = new People { name = "Jack" };
        Person jack_passport = (Person)jack; // InvalidCastException

}

Хочется понять на теоретическом уровне.

Задача простая: моя библиотека возвращает экземпляр, я хочу его дополнить и использовать в другом своём приложении. Звучит красиво и архитектурно логично, чтобы в приложении расширить этот экземпляр и добавить туда своих данных. Но почему этого нельзя?

Остаются только какие-то странные варианты, типа копировать все свойства вручную, или создавать переменную с ссылкой на родительский объект. Или что ещё страннее - инициализировать экземпляр известного типа сразу в библиотеке, делать Upcast в базовый класс, а потом в своей проге через Downcast приводить к своему, и такое приведение работает. Такого способа по идее не должно существовать в природе, потому что библиотека не должна знать ни о каких производных классах.

Интересно ещё, какие существуют правильные подходы или архитектуры к тому что я хочу.

Comments

[Griboks]

Person jack_passport = new Person{name=jack.name};

[forspamonly2]

ну нету там id, где ж он его возьмёт? а для Person id надо...

[Василий Мельников]

Переходите на C++ тут всё можно.
Приведется на раз, правда при использовании скорее всего программа упадёт :)

А если серьезно то, стоит поработать над пониманием ООП.

Просто на пальцах. Есть понятие <Гаджет с экраном>. Есть его конкретизация <Мобильный телефон> и есть у мобильного телефона конкретный экземпляр Gnusmas100500sn123, например.
Так вот, любой конкретный <Мобильный телефон> можно рассматривать как <Гаджет с экраном> и с ни можно будет выполнять все действия которые доступны для гаджета. Но вот в обратную сторону в общем случае уже нельзя. Не выйдет использовать любой <Гаджет с экраном> как <Мобильный телефон>

Answer 1

[freeExec]

Интересно, почему C# принципиально не позволяет расширять базовый экземпляр, как в этом коде?

Потому, что объект создан и занимает в памяти 20 байт. И о не как не может кастнуться в объект который должен занимать 20 Мб.
Поэтому вам как не крути придётся создавать новый экземпляр.

Answer 2

[tex0]

Хочется понять на теоретическом уровне.

У вас есть два множества:
1) Person - большее множество, производное.
2) People - родитель, является подмножеством Person и входит него полностью.
Так вот - из большего(производного) множества вы можете выделить подмножество, т.к. это подмножество целиком и полностью входит в производное. А вот из меньшего(родительского) выделить большее(производное) никак нельзя. У вас тупо нет данных об остальных элементах производного множества.

А теперь на пальцах:
У вас есть листок бумаги. Он является составным объектом из всех потенциальных(!!!) произвольных его частей(вырезанных областей, оторванных кусков и т.п.). Получается что физически вы можете из этого листка бумаги выделить/оторвать/вырезать любой кусок, находящийся в его составе(приведение большего к меньшему), а вот из любого меньшего куска этого листка получить общий, производный, уже нет.
Именно по этому приведение базового к производному - некорректная операция с точки зрения логики и является, в вашем случае, ошибкой.

Comments

[FlameArt]

Хорошо, какое решение будет архитектурно правильным? Не считаем ручное копирование свойств и создание ссылки в потомке на родителя - это правильным не выглядит совсем

[tex0]

Хорошо, какое решение будет архитектурно правильным?

если у вас возникла потребность приведения родителя к потомку, то стоит посидеть, хорошо подумать на тему "а всё ли у вас логически верно в архитектуре самого приложения?". (Вангую, решение вашей задачи можно спроектировать иначе, учитывая принципы ООП)
Ну а ежели вам лень строить приложения правильно, то самым лучшим выходом тут будет копирование свойств. Других путей нет, увы.

Answer 3

[Decadal]

Почему для вас выглядит логичным каст экземпляра родителя в экземпляр потомка? А если потомок определяет особенные условия, которые нужны для его создания? А зависимости?

Comments

[FlameArt]

Должны же быть способы конвертации там, где никаких условий нет, а это самый частый случай, где она может пригодится. На стаксе помню когда-то активно советовали сериализаторы, но это такой оверхед, что ещё хуже простого ручного копирования.

[Decadal]

FlameArt,
"Должны же быть способы конвертации там, где никаких условий нет, "

но это архитектурный костыль. Отсутствие условий - частный случай условий. Ничем не лучший чем "64-й итем коллекции обрабатывать иначе, не так как остальные". Появление зависимостей это вопрос времени, а потом чинить - не перечинить все места где вы понадеялись на отсутствия зависимостей

Answer 4

[Роман]

Это не C# принципиально запрещает, а ООП.

Answer 5

[Алексей]

Странно, что здесь не написали следующее:

class People { public string name; }
class Person : People { public uint id; }

static void Main(string[] args)
{

        People jack = new Person { name = "Jack" }; // Upcast
        Person jack_passport = (Person)jack;  // Downcast

}

Чтобы была возможность делать Downcast, нужно сначала сделать Upcast.
По идее, такой код должен работать, но я не уверен, что это нужно было автору.