C# 中的泛型类型推断

Question

假设 C# 中有这些泛型类型：

class Entity<KeyType>
{
    public KeyType Id { get; private set; }
    ...
}

interface IRepository<KeyType, EntityType> where EntityType : Entity<KeyType>
{
    EntityType Get(KeyType id);
    ...
}

以及这些具体类型：

class Person : Entity<int> { ... }

interface IPersonRepository : IRepository<int, Person> { ... }

现在PersonRepository 的定义是多余的：Person 的KeyType 是int 的事实已明确说明，尽管可以从Person 是@987654328 的子类型这一事实推断出@。

如果能够像这样定义IPersonRepository 那就太好了：

interface IPersonRepository : IRepository<Person> { ... }

让编译器找出KeyType 是int。有可能吗？

Answer 1

不，C# 的类型系统不够先进，无法表达您想要的。所需的功能称为高级类型，通常在强类型函数语言（Haskell、OCaml、Scala）中找到。

回到过去，你希望能够写作

interface IRepository<EntityType<EntityKey>> {
  EntityType<EntityKey> Get(KeyType id);
}

interface PersonRepository : IRepository<Person> {
  Person Get(Int id);
}

但在 C# 中，没有办法表示类型 EntityType，或者换句话说，类型参数有一些泛型参数并在您的代码中使用该泛型参数。

旁注：存储库模式是邪恶的，必须死于火灾。

Answer 2

假设我们要声明

interface IPersonRepository : IRepository<Person> { }

这需要有一个带有一个类型参数IRepository<EntityType> 的通用接口。

interface IRepository<EntityType> where EntityType : Entity<KeyType>
{
    EntityType Get(KeyType id);
}

在第一行的末尾，您引用了一个名为KeyType 的东西，它没有被声明或定义。没有称为“KeyType”的类型。

这会起作用：

interface IRepository<EntityType> where EntityType : Entity<int>
{
    EntityType Get(int id);
}

或者这个：

interface IRepository<EntityType> where EntityType : Entity<string>
{
    EntityType Get(string id);
}

当然，您不能同时拥有两个相互冲突的定义。显然，您对此并不满意，因为您希望能够以这样的方式定义您的 IRpository 接口，以便它也可以与其他密钥类型一起使用。

好吧，你可以，如果你在键类型中使其通用：

interface IRepository<KeyType, EntityType> where EntityType : Entity<KeyType>
{
    EntityType Get(KeyType id);
}

还有一种替代方法：

interface IRepository<KeyType>
{
    EntityType<KeyType> Get(KeyType id);
}

现在你可以定义

class PersonRepository : IRepository<int>
{
    public EntityType<int> Get(int id) { ... }
}

显然，您不会对此感到满意，因为您想声明 Get 方法必须返回 Person，而不仅仅是任何 Entity<int>。

具有两个类型参数的泛型接口在唯一的解决方案中。实际上，它们之间存在必需的关系，如约束中所表达的那样。但是这里没有冗余：为 type 参数指定 int 并没有携带足够的信息。

如果我们说

class PersonRepository : IRepository<int, Person>
{
    public Person Get(int id) { ... }
}

确实存在冗余：当类型参数Person已经指定时，指定类型参数int是多余的。

有可能使用一种语法来推断 KeyType。例如，Patrick Hoffman 建议：

class PersonRepository : IRepository<EntityType: Person>. 
{
    public Person Get(int id) { ... }
}

虽然理论上可行，但我担心这会给语言规范和编译器增加很多复杂性，而收益却很小。事实上，有任何收获吗？您当然不会节省击键！比较这两个：

// current syntax
class PersonRepository : IRepository<int, Person>
{
    public Person Get(int id) { ... }
}

// proposed syntax
class PersonRepository : IRepository<EntityType: Person>
{
    public Person Get(int id) { ... }
}

语言就是这样，对我来说还不错。

Answer 3

不，不可能这样写，因为它不会推断类型（编译器不会）。

应该可以这样做（尽管您需要成为 C# 编译器团队的一员才能获得它），因为没有其他值可以将 KeyType 的值放入 @987654322 的类型参数中@。不能放入派生类型或基类类型。

正如其他人评论的那样，它可能会使您的代码过于复杂。此外，这只适用于Entity<T> 是一个类的情况，当它是一个接口时，它不能推断类型，因为它可以有多个实现。 （也许这就是他们没有建立这个的最终原因）