Доступ к информации в списке абстрактного класса

Можно ли получить доступ к различным полям, таким как возраст собак или окрас кошек, каждого класса непосредственно из этого списка?

Да, но только если вы знаете типы во время компиляции.

C # (пока) не поддерживает правильную алгебраическую типизацию или различаемые объединения, поэтому для исчерпывающей проверки вам необходимо использовать оператор is (в идеале с пакет анализа кода, например ExhaustiveMatching) или определите свой собственный Match метод.

Вот так:

Подход 1: Использование оператора is:

Такое использование оператора is иногда называют сопоставлением с образцом, но я не согласен с этим термином, потому что на самом деле это просто эргономическое улучшение синтаксиса для проверки типов во время выполнения, а не реальное (в смысле Haskell ) сопоставление с образцом по данным.

List<Animal> animals = ...

foreach( Animal a in animals )
{
    if( a is Cat cat )
    {
        Console.WriteLine( "Cat breed: {0}.", cat.Breed );
    }
    else if( a is Dog dog )
    {
        Console.WriteLine( "Dog breed: {0}.", dog.Breed );
    }
    else if( a is Bird bird )
    {
        Console.WriteLine( "Bird name: {0}.", bird.Name );
    }
    else
    {
        throw new InvalidOperationException( "Unknown animal subclass." );
    }
}

Пакеты анализа кода, такие как ExhaustiveMatching, будут выдавать предупреждения или ошибки во время компиляции, если у вас закрыто определена иерархия типов (например, классы перечисления в стиле Java), которые вы переключаете (используя оператор C # 7.x switch с case TypeName name:-синтаксисом), но с отсутствующими подклассами.

Подход 2: Использование настраиваемого метода сопоставления / переключения:

Определение пользовательского метода Match или Switch позволяет вам требовать, чтобы используемые сайты вызовов были исчерпывающими, но это зависит от того, насколько исчерпывающим будет ваш _10 _ / _ 11_ метод, но поскольку он перекладывает бремя ответственности на вас, а не на потребителя, у этого подхода есть преимущества.

Вот так:

abstract class Animal
{
    public TResult Match<TResult>(
        Func<Cat ,TResult> isCat,
        Func<Dog ,TResult> isDog,
        Func<Bird,TResult> isBird
    )
    {
        if     ( this is Cat  c ) return isCat( c );
        else if( this is Dog  d ) return isDog( d );
        else if( this is Bird b ) return isBird( b );
        else                      throw new InvalidOperationException( "Unknown animal subclass." );
    }
}

Используется так:

foreach( Animal a in animals )
{
    String summary = a.Match(
        isCat : c => "Cat breed: " + c.Breed,
        isDog : d => "Dog breed: " + d.Breed,
        isBird: b => "Bird name: " + b.Name,
    );

    Console.WriteLine( summary );
}

поскольку у всех ваших животных есть имя и возраст, я бы предложил использовать более красивый дизайн и переместить эти поля в абстрактный родительский класс и определить для них абстрактные геттеры:

public abstract class Animal
{
    public string Name;
    public int Age;
    abstract string getName();
    abstract int getAge();
}


public class Cat : Animal
{
    public string Breed  
}


public class Dog : Animal
{
    public string Color;
    public string Breed
}

public class Bird : Animal
{
    public string Wing_Color;
    public string Fly_Height;
}