Как мне симулировать анонимные классы в C#

Question

Я пишу небольшую библиотеку структур данных на C# и сталкиваюсь с архитектурной проблемой. По сути, у меня есть класс, который реализует шаблон посетителей, и есть много возможных реализаций посетителей:

public interface ITreeVisitor<T, U>
{
    U Visit(Nil<T> s);
    U Visit(Node<T> s);
}

public abstract class Tree<T> : IEnumerable<T>
{
    public readonly static Tree<T> empty = new Nil<T>();
    public abstract U Accept<U>(ITreeVisitor<T, U> visitor);
}

public sealed class Nil<T> : Tree<T>
{
    public override U Accept<U>(ITreeVisitor<T, U> visitor) { return visitor.Visit(this); }
}

public sealed class Node<T> : Tree<T>
{
    public Tree<T> Left { get; set; }
    public T Value { get; set; }
    public Tree<T> Right { get; set; }

    public override U Accept<U>(ITreeVisitor<T, U> visitor) { return visitor.Visit(this); }
}

Каждый раз, когда я хочу передать посетителю, я должен создать класс посетителя, реализовать интерфейс и передать его следующим образом:

class InsertVisitor<T> : ITreeVisitor<T, Tree<T>> where T : IComparable<T>
{
    public T v { get; set; };

    public Tree<T> Visit(Nil<T> s)
    {
        return new Node<T>() { Left = Tree<T>.empty, Value = v, Right = Tree<T>.empty };
    }

    public Tree<T> Visit(Node<T> s)
    {
        switch (v.CompareTo(s.Value))
        {
            case -1: return new Node<T>() { Left = Insert(v, s.Left), Value = s.Value, Right = s.Right };
            case 1: return new Node<T>() { Left = s.Left, Value = s.Value, Right = Insert(v, s.Right) };
            default: return s;
        }
    }
}

public static Tree<T> Insert<T>(T value, Tree<T> tree) where T : IComparable<T>
{
    return tree.Accept<Tree<T>>(new InsertVisitor<T>() { v = value });
}

Мне не нравится писать так много стандартного кода, потому что он становится очень запутанным, когда у вас нетривиальное количество реализаций посетителя.

Я хочу написать что-то похожее на анонимные классы Java (концептуальный код):

public static Tree<T> Insert<T>(T v, Tree<T> tree) where T : IComparable<T>
{
    return tree.Accept<Tree<T>>(new InsertVisitor<T>()
        {
            public Tree<T> Visit(Nil<T> s) { return new Node<T>() { Left = Tree<T>.empty, Value = v, Right = Tree<T>.empty }; }
            public Tree<T> Visit(Node<T> s)
            {
                switch (v.CompareTo(s.Value))
                {
                    case -1: return new Node<T>() { Left = Insert(v, s.Left), Value = s.Value, Right = s.Right };
                    case 1: return new Node<T>() { Left = s.Left, Value = s.Value, Right = Insert(v, s.Right) };
                    default: return s;
                 }
            }
        };
}

Есть ли способ имитировать анонимные классы с реализациями интерфейса в C#?

Answer 1

Вы можете изменить "классную" часть класса с методов, определенных для интерфейса, на делегатов, вызываемых в соответствующее время, и создать нового посетителя, передавая новых делегатов, тем самым привлекая анонимные функции для выполнения работы анонимных классов.

Код эскиза (не проверено, вы можете очистить соответствующим образом):

class CustomVisitor<T> : ITreeVisitor<T, Tree<T>> where T : IComparable<T>
{
    public T v { get; set; };
    public Func<Nil<T>,  Tree<T>> VisitNil  { get; set; }
    public Func<Node<T>, Tree<T>> VisitNode { get; set; }

    public Tree<T> Visit(Nil<T>  s) { return VisitNil(s);  }
    public Tree<T> Visit(Node<T> s) { return VisitNode(s); }
}

public static Tree<T> Insert<T>(T v, Tree<T> tree) where T : IComparable<T>
{
    return tree.Accept<Tree<T>>(new CustomVisitor<T> {
        VisitNil  = s =>
            return new Node<T>() { Left = Tree<T>.empty, Value = v, Right = Tree<T>.empty }; }
        VisitNode = s =>
        {
            switch (v.CompareTo(s.Value))
            {
                case -1: return new Node<T>() { Left = Insert(v, s.Left), Value = s.Value, Right = s.Right };
                case  1: return new Node<T>() { Left = s.Left, Value = s.Value, Right = Insert(v, s.Right) };
                default: return s;
             }
        }
    });
}