C#泛型和泛型约束

Question

我正在编写一个带有类型参数T的通用抽象类A，我打算用类B派生它。

A有一个数据成员mX，它是类C的实例，并具有一个泛型函数。这个泛型函数GetAllOfType()有一个类型参数T，该类型参数被限制为第三个类D。GetAllOfType()搜索一组包括了D的派生类实例的D实例容器，返回其中属于类型T的子集合（因此对D进行了约束）。

D类本身没有特定的数据成员int mY，但是一些派生类D（如E和F）有。

public class D
{
}

public class E : D
{
    public int mY;
}

public class F : D
{
    public int mY;
}

public class C
{
    public T[] GetAllOfType<T>() where T : D
    { ... }
}

public class A<T>
{
    private C mX;
    ...
}

public class B : A<E>
{
    ...
}

以下是我的问题：

B类继承并实现A类时使用的参数类型是D的派生类。我试图在A类中编写一个函数Foo，该函数通过GetAllOfType()枚举并访问类型为E、F或任何具有mY成员的其他成员的mY成员。

public class A<T>
{
    private C mX;

    protected Foo()
    {
        foreach (var c in mX.GetAllOfType<T>())
        {
            c.mY = 0;
        }
    }
}

public class B : A<E>
{
    public Bar()
    {
        Foo();
    }
}

问题在于 GetAllOfType() 受限，并且由于未对 A 类进行限制而导致错误。

我尝试将 A 进行如下约束：

public class A<T> where T : D

但是我遇到了编译时错误，大致如下：

类型 T 不包含定义为 mY 的内容，并且找不到类型 T 的扩展方法 mY（是否缺少 using 指令或程序集引用？）

我还尝试了对多个派生类进行约束：

public class A<T> where T : E, F

但我也遇到了一个类似的错误：

类类型约束“F”必须列在任何其他约束之前。考虑将类型约束移动到约束列表的开头。

我尝试过交换它们：

public class A<T> where T : F, E

同样，结果是相同的错误，但将E替换为F。

我所尝试的是否可能？我做错了什么？

同样，我不能更改类C、D、E和F中的任何内容。

- jbarba

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你尝试过使用 foreach (T c in mX.GetAllOfType<T>()) 吗？在这种情况下，你需要将成员变量 mY 移动到你的 D 基类中。对于 public class A <T> where T：E，F，代码期望 T 实现了 E 和 F，如果我没有弄错的话。 - John Kalberer

为什么不将 int mY 添加到 class D 中，因为所有派生类都有它？ - John Alexiou

Answer 1

在对A的泛型参数添加约束时，

public class A<T> where T : D

你遇到的第二个错误信息是：Type T' does not contain a definition for mY' and no extension method mY' of typeT' could be found (are you missing a using directive or an assembly reference?)，原因并不意外，因为类型 D 并没有定义 mY，只有派生类 E 和 F 中才有。这就是错误发生的原因。

public class A<T> where T : E, F

由于C#不支持多重继承，所以无法指定多个基类类型约束，这就是为什么它不起作用的原因。任何进一步的约束都必须是接口，或者像class或new()这样的东西。

如果你真的不能改变这些类的任何内容，那么你想要实现的目标可能是不合理的难以实现，据我所知。我可以想到一些丑陋的方法（反射或大量的转换），但这并不是正确的方法。也许有些聪明的东西我没想到。如果您能引入一个带有mY属性的接口（或中间类），并使E和F从中继承，那么您就可以将T约束为该接口，而不是D，一切都会很好。否则，除了在运行时之外，我看不到任何了解你正在处理的D类型的方法。

- Bort

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反射是确定没有使用某种形式的继承定义属性的“正确”方法。它可能不太干净，但它能胜任工作。 - Guvante

@Guvante 是的，也许称其为丑陋并不公平。我希望能找到一种在不使用运行时检查的情况下解决问题的方法。 - Bort

没有运行时检查意味着基本上使用一个新的（真实的，拥有属性mY）接口。如果您需要与所有派生自D且还具有属性mY的对象进行交互，则需要引入E和F的共同祖先来公开mY。它可以是一个抽象类（例如LocalD）或一个接口（IHavemY）。 - Tetsujin no Oni