c#实现带有子类类型参数的接口方法答案

【问题标题】：c# implement interface method with parameter of subclass typec#实现带有子类类型参数的接口方法
【发布时间】：2013-04-11 13:16:14
【问题描述】：

我有这个想要的类层次结构：

interface IClass
{
    string print(IClass item);
}

class MyClass : IClass
{
    // invalid interface implementation
    // parameter type should be IClass not MyClass
    string print(MyClass item)
    { return item.ToString(); }
}

我尝试通过使用泛型类型来解决接口实现问题，但没有成功：

interface IClass
{
    string print<T>(T item) where T : IClass;
}

class MyClass : IClass
{
    string print<T>(T item) where T : MyClass
    { return item.ToString(); }
}

我该怎么办？

【问题讨论】：

你应该使接口本身通用，并为实现类提供所需的类型。
打印方法中不带参数如何让每个子类将IClass实现注入到contructor或serter中。
toString 方法继承自 Object，那么为什么你真的需要 print(MyClass item) 而不仅仅是 print(Object item)？你隐藏这个方法吗？
这只是我真实类层次结构的简化示例。

标签： c# class-hierarchy

【解决方案1】：

让你的界面通用

interface IClass<T>  where T : IClass<T>
{
     string print(T item);
}

class MyClass : IClass<MyClass>
{
    public string print(MyClass item)
    { 
       return item.ToString(); 
    }
}

【讨论】：

请注意，虽然这确实有效，但 (1) 它会令人困惑，并且 (2) 它不一定会强制执行您希望强制执行的限制。有关此模式的一些想法，请参阅 blogs.msdn.com/b/ericlippert/archive/2011/02/03/…。
@Eric，你有什么建议以更清晰的方式解决问题？
我们可以在这个解决方案中使用多态性吗？

【解决方案2】：

了解为什么这是非法的会很有帮助。您想要的功能是形式参数类型协方差，很少有语言提供它。（埃菲尔，我认为这是一个特性。）它在语言中并不常见，因为它不安全！我举个例子来说明：

class Animal {}
class Lion : Animal { public void Roar() { } }
class Giraffe : Animal { }
interface IFoo { void M(Animal a); }
class C : IFoo
{
    public void M(Lion lion) { lion.Roar(); }
}
class P
{
    public static void Main()
    {
        IFoo foo = new C();
        foo.M(new Giraffe()); 
    }
}

我们刚刚发出了长颈鹿的吼声。

如果您查看所有这些类型转换，唯一可以合理认定为非法的转换是将C.M(Giraffe) 匹配到IFoo.M(Animal)。

现在，形参类型逆变是 typesafe 但它在 C# 中是不合法的，除非在一些非常有限的情况下。如果 C# 支持它，但它不支持，那么您可以安全地执行以下操作：

interface IBar { void M(Giraffe g); }
class D : IBar
{
    public void M(Animal animal) { ... }
}
class P
{
    public static void Main()
    {
        IBar bar = new D();
        bar.M(new Giraffe()); 
    }
}

看看那里发生了什么？ IFoo.M 说“我可以带一只长颈鹿”，而 C.M 说“我可以接受任何长颈鹿，因为事实上我可以接受任何动物”。如果 C# 支持它，那将是类型安全的，但它仅以两种方式支持它：

逆变泛型委托和接口转换。
逆变方法组转换为委托类型。

第一个例子是IComparable<Animal> 类型的表达式可以通过相同的逻辑分配给IComparable<Giraffe> 类型的变量：可以使用比较两只动物的方法，其中比较两只长颈鹿的方法是需要。这是在 C# 4 中添加的。

第二个例子是：

delegate void MyFunction(Giraffe g);
...
D d = new D();
MyFunction myfunc = d.M;

同样，我们需要一个接收 Giraffe 的函数，我们提供一个接收任何 Animal 的函数。此功能是在 C# 2 中添加的。

【讨论】：

【解决方案3】：

您只需将 IClass 作为参数传递给您的方法。

interface IClass
{
  string print(IClass item);
}

class MyClass : IClass
{
  public string print(IClass item)
  { return item.ToString(); }
}

【讨论】：

我的要求是 MyClass 的 print 方法应该接收完全 MyClass 而不是另一个 IClass 子类的参数。
现在，如果我们忽略应该编程接口而不是实现。以下界面有什么问题？接口 IClass { string print(MyClass item); }
没什么。没关系。但就像下面说的@Eric Lippert 令人困惑

【解决方案4】：

这是一个至少可以让你编译的解决方案：

interface IClass
{
    string print<T>(T item) where T : IClass;
}

class MyClass : IClass
{   
    string print(IClass item) => item is MyClass i ? i.ToString() : string.Empty;
}

【讨论】：