C#中父类ParentClass实例转ChildClass为null，如何附加额外字段？

C# 中的引用类型类型转换只修改引用的类型标记，不会改变堆上实例本身的实际类型。向下转型（父类引用转为子类引用）成功的唯一前提是该引用指向的实例本身就是子类类型。
你代码中c1指向的是通过new ParentClass()创建的父类实例，它的底层类型标识就是ParentClass，也没有预留field3对应的内存空间，自然无法通过as转为ChildClass类型，操作结果就会返回null。

• 方案1：组合封装自定义类
  新增一个包装类同时持有原父类实例和附加字段，对原有逻辑侵入最低：

  public class ParentWithExtraField
  {
      public ParentClass OriginalInstance { get; set; }
      public string field3 { get; set; }
  }
  
  // 使用示例
  var wrappedObj = new ParentWithExtraField
  {
      OriginalInstance = c1,
      field3 = "ccc"
  };
  // 原有字段访问方式：wrappedObj.OriginalInstance.field1
  

• 方案2：创建子类实例拷贝父类属性
  如果需要转型后的对象仍然兼容ParentClass的使用场景，可以新建子类实例，把原父类的字段值全部拷贝过去，可给ChildClass新增接收父类实例的构造函数简化拷贝逻辑：

  public class ChildClass : ParentClass
  {
      public ChildClass(ParentClass parent)
      {
          field1 = parent.field1;
          field2 = parent.field2;
      }
      public string field3;
  }
  
  // 使用示例
  var c2 = new ChildClass(c1)
  {
      field3 = "ccc"
  };
  

  如果父类字段较多，也可以用反射、AutoMapper等工具简化拷贝代码。

• 方案3：动态附加扩展数据
  如果你不想新增类，也不想修改原有实例的类型，可以用ConditionalWeakTable给实例动态挂载附加数据，不会影响原实例的GC回收：

  public static class ParentClassExtensions
  {
      private static readonly ConditionalWeakTable<ParentClass, string> _extraFields = new();
  
      public static void SetField3(this ParentClass instance, string value)
      {
          _extraFields.AddOrUpdate(instance, value);
      }
  
      public static string GetField3(this ParentClass instance)
      {
          _extraFields.TryGetValue(instance, out var value);
          return value;
      }
  }
  
  // 使用示例
  c1.SetField3("ccc");
  var field3Value = c1.GetField3();
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bob5421