C# 泛型继承问题

本文关键字：问题 继承 泛型 | 更新日期: 2023-09-27 17:55:19

我想将从一个类派生的不同类型的对象添加到基类型列表中。我收到此编译错误

Error   2   Argument 1: cannot convert from 'ConsoleApplication1.Stable' to 'ConsoleApplication1.ShelterBase<ConsoleApplication1.AnimalBase>'   C:'Users'ysn'Desktop'ConsoleApplication1'ConsoleApplication1'Program.cs 43  26  ConsoleApplication1
我

看不出问题所在，你能为我提供一种做这种事情的替代方法吗？

abstract class AnimalBase { public int SomeCommonProperty;}
abstract class ShelterBase<T> where T : AnimalBase
{
    public abstract List<T> GetAnimals();
    public abstract void FeedAnimals(List<T> animals);
}

class Horse : AnimalBase { }
class Stable : ShelterBase<Horse>
{
    public override List<Horse> GetAnimals()
    {
        return new List<Horse>();
    }
    public override void FeedAnimals(List<Horse> animals)
    {
        // feed them
    }
}

class Duck : AnimalBase { }
class HenHouse : ShelterBase<Duck>
{
    public override List<Duck> GetAnimals()
    {
        return new List<Duck>();
    }
    public override void FeedAnimals(List<Duck> animals)
    {
        // feed them
    }
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<ShelterBase<AnimalBase>> shelters = new List<ShelterBase<AnimalBase>>();
        ///////////////////////////// following two lines do not compile
        shelters.Add(new Stable()); 
        shelters.Add(new HenHouse());
        /////////////////////////////
        foreach (var shelter in shelters)
        {
            var animals = shelter.GetAnimals();
            // do sth with 'animals' collection
        }
    }
}

C# 泛型继承问题

您可以使用逆变，但前提是您将抽象类更改为接口并将返回类型GetAnimals更改为IEnumerable<T>，因为List<T>不支持此功能。

有效的代码： 

abstract class AnimalBase { public int SomeCommonProperty;}
interface IShelterBase<out T> where T : AnimalBase
{
    IEnumerable<T> GetAnimals();
}
class Horse : AnimalBase { }
class Stable : IShelterBase<Horse>
{
    public IEnumerable<Horse> GetAnimals()
    {
        return new List<Horse>();
    }
}
class Duck : AnimalBase { }
class HenHouse : IShelterBase<Duck>
{
    public IEnumerable<Duck> GetAnimals()
    {
        return new List<Duck>();
    }
}
void Main()
{
    List<IShelterBase<AnimalBase>> shelters = new List<IShelterBase<AnimalBase>>();
    shelters.Add(new Stable());
    shelters.Add(new HenHouse());
    foreach (var shelter in shelters)
    {
        var animals = shelter.GetAnimals();
        // do something with 'animals' collection
    }
}

您可以使用协方差和逆变来执行此操作，但您的 ShelterBase 类需要从接口派生，因为只有接口可以是协变或逆变。 您的列表需要是一个List<IShelterBase<T>>并且应该可以工作。

更多信息请看这里

要解决这个特定问题，您实际上不需要协方差。当您使用动物列表时，您仍然可以通过IShelterBase<out T>界面获得AnimalBase。不妨通过基类公开AnimalBase列表。

一个更好和更干净的设计是让GetAnimals返回一个AnimalBase列表，并在每个收容所类中创建一个重载来返回该特定动物的列表。

abstract class ShelterBase<T> where T : AnimalBase
{
    public List<AnimalBase> GetAnimals(){return new List<AnimalBase>();}
}
class Stable : ShelterBase<Horse>
{
    public List<Horse> GetHorses(){return new List<Horse>();}
}

此设计的另一个问题是通过派生最多的类型公开集合 - 即 List，而不是IEnumerable或IList。看到您在创建抽象动物集合的类时遇到了麻烦，您应该通过禁止直接插入/删除功能来真正保护内部集合。一旦你这样做了，事情就会变得容易一些。例如，这是我如何解决这个问题。

abstract class ShelterBase<T> where T : AnimalBase
{
    protected List<T> _Animals;
    public AnimalBase() {
       _Animals = CreateAnimalCollection();
    }
    protected abstract List<T> CreateAnimalCollection();
    public IEnumerable<AnimalBase> GetAnimals(){return _Animals.Cast<AnimalBase>();}
    //Add remove operations go here
    public void Add(T animal){_Animals.Add(animal);}
    public void Remove(T animal){_Animals.Remove(animal);}
}
class Stable : ShelterBase<Horse>
{
    protected override List<Horse> CreateAnimalCollection(){return new List<Horse>();}
    public IEnumerable<Horse> GetHorses(){return _Animals;}
}

您会注意到，动物的内部集合永远不会作为可变列表公开。这很好，因为它可以让您更严格地控制其内容。在此示例中，基本庇护所中的Add和Remove方法有点做作，因为它们不会通过直接收集访问添加任何额外的内容，但您可以在那里添加逻辑 - 例如，在添加或检查动物年龄时检查最大庇护所大小在删除它之前。

一篇关于泛型中的co和逆方差的文章：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd799517.aspx

我刚刚遇到了类似的问题。我所有的实体都派生自基类，我创建了一个方法来返回 id 的串联列表。所以用泛型创建了方法，并得到了一些转换错误。设法将通用 T 强制转换为对象，将对象强制转换为 BaseClass，并进行某种验证以防万一。

//Needs it generic to use in a lot of derived classes
private String ConcatIds<T>(List<T> listObj)
{
    String ids = String.Empty;
    foreach (T obj in listObj)
    {
        BaseEntity be = CastBack(obj);
        if (ids.Count() > 0)
            ids = ids + String.Format(", {0}", be.Id);
        else
            ids = be.Id.ToString();
    }
    return ids;
}
//I'll probably move it to the Base Class itself
private BaseEntity CastBack<T>(T genericObj)
{
    Type type = typeof(T);
    if (type.BaseType == typeof(BaseEntity))
    {
        Object _obj = (Object)genericObj;
        return (BaseEntity)_obj;
    }
    else
    {
        throw new InvalidOperationException(String.Format("Cannot convert {0} to BaseEntity", type.ToString()));
    }
}

用法：

public class BaseEntity
{
   public Int32 Id {get; set;}
}
public class AnyDerivedClass : BaseEntity
{
  // Lorem Ipsum
}
private void DoAnything(List<AnyDerivedClass> myList)
{
    String ids = this.ConcatIds<AnyDerivedClass>(myList);
}

编辑：一段时间后，我需要创建更多的层次结构级别，有时还需要转换回父级或祖父级。所以我让我的 CastBack 方法更通用。

private B CastBack<T,B>(T genericObj)
{
    Type type = typeof(T);
    if (type.BaseType == typeof(B))
    {
        Object _obj = (Object)genericObj;
        return (B)_obj;
    }
    else
    {
        throw new InvalidOperationException(String.Format("Cannot cast back {0}", type.ToString()));
    }
}
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