インスタンスが属するクラスをあとから変更する操作を C# で

インスタンスが属するクラスをあとから変更する操作をいろいろな言語で - sumim’s smalltalking-tos

直交座標系とか極座標系とかはよくわかってないけど、とりあえず C# でもできます。
まぁ、２つのインスタンスのメモリ上のサイズが等しくない場合はマズいことになりかねませんけどね…。
Cartesian と Polar はサイズが等しいので大丈夫です。

// 追記1 (2009/01/28)
対象オブジェクトのフィールドを辿るとマネージヒープ上のオブジェクトへの参照が含まれている、という場合も、場合によってはマズいことになります。

// 追記2 (2009/01/28)
NyaRuRu さんより、「何が起きても不思議ではない」とご指摘頂きました。
今回のコードは動作しましたが、インスタンスサイズを揃えて、フィールドにマネージヒープ上のオブジェクトへの参照を含めないようにしたとしても、確実に大丈夫だと断言することはできません。また、今回のコードが如何なる時でも確実に動作すると断言することもできません。

using System;
using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Runtime.InteropServices;

class Cartesian
{
    public Cartesian(double x, double y)
    {
        this.X = x;
        this.Y = y;
    }

    public double X { get; set; }

    public double Y { get; set; }

    public Polar ToPolar()
    {
        return new Polar(Math.Sqrt(X * X + Y * Y), Math.Atan2(Y, X));
    }
}

class Polar
{
    public Polar(double r, double theta)
    {
        this.R = r;
        this.Theta = theta;
    }

    public double R { get; set; }

    public double Theta { get; set; }

    public Cartesian ToCartesian()
    {
        return new Cartesian(R * Math.Cos(Theta), R * Math.Sin(Theta));
    }
}

class Program
{
    static void Transmogrify(object a, object b)
    {
        Type aType = a.GetType();
        Type bType = b.GetType();

        BindingFlags flags = BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance;
        FieldInfo[] aFieldInfos = aType.GetFields(flags);
        FieldInfo[] bFieldInfos = bType.GetFields(flags);

        var aFields = aFieldInfos.Select(item => new { Key = item, Value = item.GetValue(a) }).ToList();
        var bFields = bFieldInfos.Select(item => new { Key = item, Value = item.GetValue(b) }).ToList();

        ConvertType(a, bType);
        ConvertType(b, aType);

        aFields.ForEach(item => item.Key.SetValue(b, item.Value));
        bFields.ForEach(item => item.Key.SetValue(a, item.Value));
    }

    static unsafe void ConvertType(object target, Type newType)
    {
        IntPtr newTypeHandle = newType.TypeHandle.Value;
        GCHandle targetGCHandle = GCHandle.Alloc(target, GCHandleType.Normal);
        try
        {
            void* entryPointer = (void*)GCHandle.ToIntPtr(targetGCHandle);
            void* targetPointer = *((void**)entryPointer);
            IntPtr* typeHandlePointer = (IntPtr*)targetPointer;
            *typeHandlePointer = newTypeHandle;
        }
        finally
        {
            targetGCHandle.Free();
        }
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Polar pos1 = new Polar(Math.Sqrt(2), Math.PI / 4);
        Polar pos2 = pos1;
        Console.WriteLine(pos1.GetType().Name);             //=> Polar

        Transmogrify(pos1, pos1.ToCartesian());
        Console.WriteLine(pos1.GetType().Name);             //=> Cartesian
        Cartesian pos1AsCart = pos1 as object as Cartesian;
        Console.WriteLine(pos1AsCart.X);                    //=> 1
        Console.WriteLine(pos1AsCart.Y);                    //=> 1
        Console.WriteLine(pos2.GetType().Name);             //=> Cartesian

        Transmogrify(pos1, pos1AsCart.ToPolar());
        Console.WriteLine(pos1.GetType().Name);             //=> Polar
        Console.WriteLine(pos1.R);                          //=> 1.4142135623731
        Console.WriteLine(pos1.Theta / Math.PI);            //=> 0.25

        Console.ReadLine();
    }
}

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