在C# 4.0中，是否可以从泛型类型参数派生一个类？

Question

我一直在尝试这个，但似乎无法理清思路。我想要做的是...

public abstract class SingletonType<TSingleton, TBaseClass> : TBaseClass
    where TSingleton : TBaseClass, new()
    where TBaseClass : class
{
    static TSingleton _singleton;
    public static TSingleton Singleton
        => _singleton ?? (_singleton = new TSingleton());
}

计划是这样使用它的，这将在基类周围“包装”单例模式...

public class SingletonFoo : SingletonType<SingletonFoo, Foo> {
}

但是，我一直得到这个错误：

无法从“TBaseClass”派生，因为它是类型参数

嗯...我以为类型正是你需要从中派生的东西!

那我错过了什么吗？

注：当然，这只是一个微不足道的例子，因为它没有提供任何有用的信息。但是假设SingletonType还有很多其他与问题无关的逻辑，因此被省略以便专注于本文。

- Mark A. Donohoe

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你说，“嗯...我以为类型就是你从中派生出来的！”——是的，但请再次阅读消息。它说的是“类型参数”，而不是“类型”。这是一个区别。 - Timwi

值得注意的是，在这里使用组合而不是继承可能更加理想。 - Mohamed Nuur

@Mohamed Nuur，请详细说明一下吗？（或者有其他人可以解释吗？）我不确定你的意思。 - Mark A. Donohoe

可能是为什么C#泛型不能像C++模板那样从一个泛型类型参数派生？的重复问题。 - Eric Lippert

可能是为什么C#泛型不能从其中一个泛型类型参数派生，就像C++模板中那样？的重复。 - Ken Kin

Answer 1

C#中的泛型类型不同于C++模板，记住，泛型类型必须适用于所有可能的类型参数。而模板只需要适用于实际使用到的构造。

这个问题是一个重复问题; 查看我的答案：

为什么在C#中不能像在C++模板中一样从其中一个泛型类型参数派生?

获取更多关于此问题的思考。基本上，简短的答案是，这个功能的显著成本不足以抵消其小的好处。如果你不喜欢这个答案，请查看我的第二个答案:

为什么在C#中不能像在C++模板中一样从其中一个泛型类型参数派生?

如果你也不喜欢那个答案，请看下一个问题：

希望.NET泛型能够继承其中一个泛型参数类型的好理由是什么？

- Eric Lippert

Answer 2

不，这是不可能的。例如，考虑一个声明为sealed的类型。你不能从该类继承，也没有限制只能限于非sealed类型，因此尝试通过泛型参数继承它是不可能的。

- Tejs

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这并没有解释为什么编译器不能只禁止使用MyType<X>，其中X是已封闭的类型，而不是完全禁止声明MyType<T> : T。但是答案仍然是“不可能”。 - Timwi

好的，为什么呢？因为泛型参数必须对所有允许的类型有效；例如，new()约束允许您编写T sample = new T()，否则您的泛型参数可能是int，这不是有效的代码。如果没有nosealed约束，继承带有sealed的内容将违反C#规范。因为并非所有情况都适用于某种类型，并且不存在约束，因此无效。错误消息是编译器禁止发生这种情况的原因=D - Tejs

不，表面上的原因是规范中说基本类型不能是类型参数，就是这样。你试图提供的深层原因是规范为什么要这样写。你提供的是一个非解释性的回答。 - Timwi

顺便提一句，作为一个小挑剔，int确实有默认构造函数，因此满足new()约束条件，所有值类型也是如此。 - Timwi

@MarqueIV: 你的评论毫无意义。没有“object”约束条件。也许你的意思是“class”，但是你的评论是错误的：你可以有一个“new()”约束而不需要一个“class”约束。 - Timwi

Answer 3

每种类型都有一个确切的实际离散父类，即使涉及泛型。 即使处理开放式泛型类型（例如typeof(List<>)），您仍然可以找到父类。

如果允许您想要的内容，则不会成立，typeof(SingletonType<,>将没有父类型，这是不允许的。

- David Yaw

Answer 4

不，这是不可能的，因为假设你有这个类：

class bar {
  int example = 0;
}

现在这是我们的类型参数类：

class foo<T> : T {
  int example = 5;
}

如果我们创建了一个类型为foo<bar>的变量，那么example会混淆。

- mekb

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它们怎么会混淆呢？'Bar'是一个类型参数，而不是基类。它们完全没有关联且处于不同的作用域。 - Mark A. Donohoe

@MarqueIV 不行，因为T是foo<bar>中的bar类型。由于foo类继承自T类(bar)，所以example可以是0或5。 - mekb

很抱歉，但那是不正确的。它们的作用域完全不同。你可以从泛型实例中访问一个示例，而你可以通过T定义的泛型内部任何实例变量来访问另一个示例。它们不是同一件事。 - Mark A. Donohoe

您似乎不理解 C# 中的继承如何工作。由于 bar 中的 example 是私有的，因此从 bar 派生的类可以声明自己的 example，而不会出现问题。即使 example 不是私有的，那么 foo<T> 中的 example 也会被视为“新的”。 - Emperor Eto

哦，我现在明白了，抱歉打扰了。 - mekb