单位换算程序

Question

我正在为我的学期项目开发一个单位转换器。我需要有关类/接口/抽象类的结构的一些帮助。我想要一些可以由类（DegreesConverter、MassConverter、LenghtConverter）继承的接口或抽象类。就像接口 IUnitConvert 一样。首先，我将处理角度（度、弧度、梯度）、力（牛顿、帕斯卡）和数据（字节、千字节、兆字节、千兆字节、太字节）的单位。有什么建议吗？

Answer 1

首先想到的是像 System.TimeSpan 这样的东西，其中同一个类代表时间，并且您可以通过属性以不同的单位访问它。

您可以将值内部存储在某个常量单位（大概是 SI）中，并在属性 getter / setter 中进行转换：

Distance d = new Distance;
d.Meters = 5000;
var km = d.Kilometers; // km = 5;

或者您可以为每个单位创建类：

public sealed class DistanceUnit
{
    public DistanceUnit(string name, string symbol, double scale)
    {
        Name = name;
        Symbol = symbol;
        Scale = scale;
    }

    public string Name { get; private set; }
    public string Symbol { get; private set; }
    public double Scale { get; private set; }
}


public abstract class Distance
{
    protected Distance(double value)
    {
        this.Value = value;
    }

    protected Distance()
    {
    }

    public double Value { get; set; }

    public abstract DistanceUnit Unit { get; }

    public override string ToString()
    {
        return this.Value + " " + Unit.Symbol;
    }


    public static void Convert<TIn, TOut>(TIn original, out TOut result)
        where TIn : Distance, new()
        where TOut : Distance, new()
    {

        result = new TOut();

        var scale = result.Unit.Scale / original.Unit.Scale;

        result.Value = original.Value * scale;
    }

}

public sealed class Meter : Distance
{

    private static readonly DistanceUnit s_Unit = new DistanceUnit("Meter", "m", 1);

    public Meter(double value) : base(value)
    {
    }

    public Meter()
    {
    }

    public override DistanceUnit Unit
    {
        get { return s_Unit; }

    }
}

public sealed class Kilometer : Distance
{
    private static readonly DistanceUnit s_Unit = new DistanceUnit("Kilometer", "km", .001);

    public Kilometer()
    {
    }

    public Kilometer(double value)
        : base(value)
    {
    }

    public override DistanceUnit Unit
    {
        get { return s_Unit; }
    }
}

其使用方式如下

Meter distanceHome = new Meter(10000);
Kilometer distanceInKMs;

Distance.Convert(distanceHome, out distanceInKMs);   //  distanceInKMs.Value = 10

Answer 2

有很多不同的方法可以解决这个问题。这是使用委托的一种方法。

public class Converter
{
    public static double Convert(double original, Func<double, double> conversion)
    {
        return conversion(original);
    }
}

public class SizeConverter
{
    public static double MegabytesToBytes(double megabytes)
    {
        return megabytes * 1048576;
    }

    public static double KilobytesToBytes(double kilobytes)
    {
        return kilobytes * 1024;
    }
}

您可以这样使用它：

        double result1 = Converter.Convert(2, SizeConverter.MegabytesToBytes);
        double result2 = Converter.Convert(2, SizeConverter.KilobytesToBytes);

如果您需要除双精度之外的其他类型，则需要重载 Convert 方法。

Answer 3

考虑一下您希望如何使用它，并让它指导您。例如，您想表示什么类型的计量单位？你的基本单位是什么？计量单位之间的换算应该如何处理？

我想我们马上就可以看到你需要某种方式来表示测量单位，例如英尺、米、升、弗隆、度、千克、磅、居里、欧姆等。这似乎是一个类，或一系列类 - 也许以单位为基础，以英尺、米、升、弗隆为子类。然后我认为您需要某种方法将单位与值关联起来。这个单位/值必须提供某种方式在相同类型的测量单位（长度/距离、体积、温度、质量/重量）之间进行转换，并且足够明亮，以便在调用代码尝试一些可疑的事情时抛出合理的异常（例如将 27 摄氏度转换为英里/小时）。一些创建单位/值实例的便捷方法会很方便。单位/价值事物不应该与特定种类或类别的单位联系在一起，而应该能够愉快地处理您想要扔给它的任何单位。

从代码角度来说，我认为这样的东西会很棒：

UnitValue a, b, c;

a = new UnitValue(3 * 5280, Feet);
b = new UnitValue(180, Seconds);
c = (a / b).As(Miles / Hours);
cout << c;

应该希望打印类似的东西

60 miles/hour

所以你可以看到将一个UnitValue除以另一个UnitValue应该产生一个带有复合单位的新UnitValue - 在这种情况下，a / b< /code> 应生成单位为英尺每秒（英尺/秒）的 UnitValue，然后转换例程 As 将其转换为其他值，在本例中为英里每小时。

我希望这有助于激发您的一些思考。

分享并享受。

Answer 4

我只是通过使用矩阵来完成类似的事情

public static class Units
{
    public enum MassUnits
    {
        grams,
        kg,
        lb,
        mg,
        oz
    }
    static readonly double[,] MassConversions = new double[5, 5]
    {   //grams     kg              lb          mg          oz
            {1d,        1/1000d,        1/453.592d, 1000d,      1/28.3495d},    //grams
            {1000d,     1d,             2.20462d,   1000000d,   35.274d},       //kg
            {453.592d,  1/2.20462d,     1d,         453592d,    16d},           //lb
            {1/1000d,   1/1000000d,     1/453592d,  1d,         1/28349.5d},    //mg
            {28.3495d,  1/35.274d,      1/16d,      28349.5d,   1}             //oz
    };

    public static double ConvertQuantity(this double oldQty, MassUnits oldUnit, MassUnits newUnit, int decimals = 2)
    {
        return ConvertQuantity(oldQty, MassConversions[(int)oldUnit, (int)newUnit], decimals);
    }

    public static double ConvertQuantity(this double oldQty, double conversion, int decimals = 2)
    {
        return Math.Round(oldQty * conversion, decimals);
    }

    public static void test()
    {
        var kilos = 5.2;
        var pounds = kilos.ConvertQuantity(MassUnits.kg, MassUnits.lb);
    }
}