如何使用类的类型作为 C# 中继承的集合属性的类型参数

Question

我正在尝试创建从通用卡片类继承的各种卡片的表示形式，并且所有卡片都包含对其拥有的牌组的引用。

我尝试按照here 的建议重新声明它们，但它仍然无法转换为特定的卡类型。

我目前的代码是这样的：

public class Deck<T> : List<T> 
    where T : Card 
{
    void Shuffle()
    {
        throw new NotImplementedException("Shuffle not yet implemented.");
    }
}

public class Card
{
    public Deck<Card> OwningDeck { get; set; }
}

public class FooCard : Card
{
    public Deck<FooCard> OwningDeck
    {
        get
        {
            return (Deck<FooCard>)base.OwningDeck;
        }
        set
        {
            OwningDeck = value;
        }
    }
}

我得到的编译时错误： 错误2 无法将类型Game.Cards.Deck<Game.Cards.Card> 转换为Game.Cards.Deck<Game.Cards.FooCard>

还有一个警告，建议我使用新的运算符来指定隐藏是故意的。这样做会违反惯例吗？有没有更好的办法？

我对 stackoverflow 的问题是：我想做的事情可以在 .NET 类型系统中优雅地完成吗？如果有，可以举一些例子吗？

Answer 1

您可以为您的卡片配备一个通用参数，该参数指定您正在使用的卡片的基类：

public class Card<TCard>
    where TCard : Card<TCard>
{
    public Deck<TCard> OwningDeck { get; set; }
}

您的 FooCard 类将如下所示：

public class FooCard : Card<FooCard>

与当前代码相比，一个优势可能是您不必重新声明 OwningDeck 属性；它在FooCard 中自动属于Deck<FooCard> 类型。

Answer 2

你在这里遇到的是一个常见的设计错误，你试图将属性“OwningDeck”专门化为 FooCard，这是“隐藏”“OwningDeck”的基本声明。 您所做的选择，将“OwningDeck”放在 Card 类中，旨在确保所有类型的 Card 都具有 OwningDeck 属性 - 这也意味着该属性必须是最低公分母类型（即“Deck” ')。

因此，您不能在派生类型（即 FooCard）中重新声明此属性，因为您随后试图更改该属性的类型 - 这是一个糟糕的设计选择 - 而 .net 实际上并不支持。

您收到警告的原因是，Deck<FooCard> OwningDeck 属性隐藏了Deck<Card> OwningDeck 属性。如果有人将变量转换为Card 类型，然后访问OwningDeck 属性，他们将从OwningDeck 中获取该属性。但是，如果他们将其转换为FooCard，然后访问相同的属性，他们将获得从Deck<FooCard> OwningDeck 返回的值。编译器不知道这些可能正在访问同一个变量，但这是非常危险的，因为程序员不会期望您的代码有这种行为。

就更好的实现而言我看到了 O.R. Mapper 在实际实施中击败了我。他说了什么；）

Answer 3

如果您愿意将 Card 类设为通用类，则可以实现与您正在寻找的目标相近的目标，如下所示：

public class Deck<T> : List<Card<T>> 
    where T : Card<T>
{
    void Shuffle()
    {
        throw new NotImplementedException("Shuffle not yet implemented.");
    }
}

public class Card<T> where T : Card<T>
{
    public Deck<T> OwningDeck { get; set; }
}

public class FooCard : Card<FooCard>
{
}

原始代码不起作用的原因是Deck<Card> 与Deck<FooCard> 不同，反之亦然。想象一下：

Deck<Card> deck = new Deck<Card>();
deck.Add(new BarCard());
Deck<FooCard> fooDeck = (Deck<FooCard>)deck;  // What should happen here?
FooCard foo = deck[0];                        // or here?

所以你需要问自己，“为什么Card 班会关心哪个牌组拥有它？”在我知道的大多数程序中，卡片没有理由知道这些细节。如果您出于特定原因希望它了解其Deck，那么它真的需要了解多少Deck？例如，Deck 是否有可能容纳来自各种不同Deck 类型的卡片？当您从牌库中取出卡片时，您真的需要知道它们与您当前的卡片类型完全相同吗？

一旦你回答了这些问题，你就会更愿意决定 OwningDeck 应该是 Deck<T> 还是 Deck<T> 实现的某个协变或逆变接口，或者它是否属于 @ 987654333@ 上课。