基类中返回派生类型的C#方法

Question

我正在尝试在基类中创建一个方法，该方法能够返回派生类型。它不必实际驻留在基类中，但我不想在所有派生类中实现该方法。

像这样。

public class Error
{
    protected Error() { }

    public string Message { get; protected set; }

    public static Error Because(string msg)
    {
        return new Error() { Message = msg };
    }
}

然后我创建了两个派生类型：

public class MyError : Error
public class OtherError : Error

我可以使用Because实例化对象，而不需要进一步的实现。

我知道我可以像这样进行实现：

public static T Because<T>(string message)
    where T : Error
{
    var error = default(T);
    error.Message = message;

    return error;
}

但是我必须指定类型参数：

MyError err = Error.Because<MyError>("My error");

或者

MyError simp = MyError.Because<MyError>("My error");

我希望能够像这样调用它：

MyError myError = MyError.Because("Something went wrong");
OtherError myError = OtherError.Because("Something else went wrong");

- dropbear

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静态方法不会被继承，因此如果您希望在派生类中定义它们，则必须在那里实现它们。为什么不使用构造函数来实现呢？ - juharr

@juharr 我绝对可以在Error中定义我的静态泛型方法Because<T>，并使用OtherError.Because<OtherError>("My error")调用它，即使我只在Error中实现了它。 - dropbear

你的派生类中没有添加任何新成员吗？否则，您需要一些机制从基类内部填充这些属性。 - MakePeaceGreatAgain

@HimBromBeere 目前我只是在尝试一些东西。但现在不是这种情况。我希望派生类能够根据发生的错误返回和处理不同的错误。 - dropbear

工厂模式怎么样？当然，它不会让你使用上面写的完全相同的语法，但是类似于 Error.Because<MyError>("Something went wrong") 这样的语法。既然你在编译时已经知道类型了，我看不出你提到的语法有什么优势。实际上，OtherError.Because 解析成的就是这个样子，因为静态成员不会被继承。 - MakePeaceGreatAgain

Answer 1

看起来这里适合使用奇异递归模板模式。

例如：

    public abstract class Error<ConcreteError>
        where ConcreteError : Error<ConcreteError>, new()
    {
        protected Error() { }

        public string Message { get; protected set; }

        public static ConcreteError Because(string msg)
        {
            return new ConcreteError() { Message = msg };
        }
    }
    public class MyError : Error<MyError> { }
    public class OtherError : Error<OtherError> { }

    static void Main(string[] args)
    {

        MyError myError = MyError.Because("Something went wrong");
        OtherError myError2 = OtherError.Because("Something else went wrong");
    }

- Renat

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很高兴它有帮助。 - Renat

Answer 2

您描述的功能是返回类型协变，这是一项被接受和支持的语言特性，将在C#语言的下一个版本中实现。目前发布计划为C# 9.0。

有关更多详细信息，请查看相应的dotnet/csharplang讨论主题： 支持“协变返回类型”的倡导者。

- Jacek Blaszczynski

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听起来将来做这件事会更容易。感谢您的贡献。 :) - dropbear