带有其他泛型类型的奇怪重复模板模式

Question

假设我想要一个通用的Box 类，它可以在里面包含一些东西，所以它是一个Box<T>。 Box<T> 有一个 Transform 方法，它返回一个 Box<U>：

public Box<U> Transform<U>(Func<T, U> transform)

到目前为止，这非常简单。但是，我实际上需要一个抽象的Box，因为值的装箱和转换方式是特定于实现的。 （我不能有接口，因为还有其他方法是通过抽象方法的组合来实现的，但这并没有改变任何东西）。

当然，我希望我重写的Transform 方法返回Box 的适当子类，而不是Box 本身。由于覆盖方法的返回类型在 C# 中是不变的，所以我转向 curiously recurring template pattern（参见 IComparable<T>）：

public abstract class Box<B, T> where B : Box<B, T>

现在我从 Box<B, T> 继承的每个类都应该引用它自己，否则一切都会崩溃：

public class FooBox<T> : Box<FooBox, T>

但是，这完全破坏了Transform 方法：

public abstract Box<B, U> Transform<U>(Func<T, U> transform);

使用The type 'B' cannot be used as type parameter 'B' in the generic type or method 'Test.Box<B,T>'. There is no implicit reference conversion from 'B' to 'Test.Box<B,U>'. (CS0311) 编译失败。这是有道理的，因为返回类型现在是 Box<B, U> 而 B 是 Box<B, T>，而不是 Box<B, U>。

简单的修复方法不起作用：

public abstract Box<B, U> Transform<U>(Func<T, U> transform) where B : Box<B, U>;

使用'Test.Box<B,T>.Transform<U>()' does not define type parameter 'B' (CS0699) 编译失败。

有没有办法解决这个问题，还是我真的把自己画到了角落里？

Answer 1

我认为直接修复的问题是B 类型参数的重用。尝试其他方法，并将其作为类型参数包含在内：

public abstract Box<B2, U> Transform<B2,U>(Func<T, U> transform) where B2 : Box<B2, U>;

更新：你说：

现在我不能保证 B2 和 B 实际上是同一个派生类，这是我的目标

但情况并非如此，B2 不会（不能？）从 B 继承，U 可能会继承 T，如果你愿意的话。您可以将其作为约束包括在内。不过，这对于该模式并不是绝对必要的，因为它由 Transform 的主体来解决。

例如：

public abstract Box<B2, U> Transform<B2,U>(Func<T, U> transform) 
    where B2 : Box<B2, U>
    where U : T