C#泛型是否支持类型签名约束？

Question

C++ 模板的一个好处是你（隐式地）可以要求某种类型签名（例如，类型 T 需要有一个函数 x，该函数不带参数并返回 int）。C# 泛型是否支持类似的功能？

我知道基于基类或接口的约束，但这不是我要找的。

（作为一名学习 C# 的 C++ 程序员，我可能误认为这是你想要在 C# 中使用的功能。对此的任何评论也将受到赞赏...）

- Tobias Furuholm

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但是界面约束已经是一种相当好的表达方式，比如 T 实现了方法 X()，其匹配某个签名，你觉得呢？ - Frédéric Hamidi

Answer 1

除了您已经看到的约束条件（公平地说，这些条件涵盖了许多常见情况）以外，没有其他限制。以下是一些常见的解决方法：

• dynamic，在4.0中可用
• 使用反射或IL生成等手动鸭子类型

尽管这些方法都没有静态类型检查等功能。

- Marc Gravell

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动态可能是我能得到的最接近的。事实上，我经常把C++模板想象成一种“动态编译时语言”（这可能是一个除了我之外没有人能理解的短语 :) - Tobias Furuholm

@Tobias 我会选择“静态检查的鸭子类型” ;p（dynamic 暗示了运行时，但我知道你的意思） - Marc Gravell

突然间，所有人都能理解它了 :) - Tobias Furuholm

Answer 2

是的，可以通过接口实现。您可以定义一个通用对象，该对象必须实现特定接口的类型。在该接口中，您基本上会强制任何添加到该通用列表中的对象具有特定的签名。

无论您是否不需要这样做，这就是您实现它的方式。 :)

- George Johnston

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然而，这仍然不能涵盖所有选项 - 带参数的构造函数、运算符、静态方法等等... - Marc Gravell

@Marc 嗯，在这种情况下没有完美的解决方案 - 就像你在答案中提到的那样。 OP将不得不做出一些妥协来完成他的任务。而且他可能不需要你提到的任何东西。他希望他的通用类符合“不带参数并返回int的函数x”的要求。 - George Johnston

@Marc，我同意，并且在非默认构造函数上支持约束会很好。其他的不是那么重要，尤其是运算符 :) - Frédéric Hamidi

@Marc 但是这只是一个通用解决方案。他完全可以从适合自己需求的任何角度来解决问题 :) - George Johnston

这需要类型参数的类型符合泛型类的需求，而这有时并不是你想要的。（我并不是在解决特定问题，而是试图理解 C# 泛型提供的各种可能性）。 - Tobias Furuholm

Answer 3

不，这是不可能的。主要是由于C++模板和C#泛型之间的差异造成的：

当你编译C++模板时，生成的代码具有像vector<int>和vector<string>这样的类型。这意味着编译器必须知道所有可能的类型参数，但这也意味着它可以检查它们是否正确。

当你编译C#泛型类型时，实际上只创建了一个通用类型：List<T>。因此，C#编译器在编译时不必知道所有可能的类型，这意味着你可以在二进制库中使用泛型类型，而这在C++中是不可能的。但这也意味着你无法检查所有类型。为了能够做到这一点，有一些约束条件，但它们不能像C++的编译时检查那样做一些事情，比如检查某些方法的存在（不使用接口或某个基类）或适当运算符的存在。

在C# 4中，你可以使用dynamic实现与此类模板相似的效果，但这没有编译时检查，这意味着你会失去安全性——你可以放入一个没有适当成员的类型，直到你在运行时到达那行代码才会发现。

- svick

Answer 4

不。这就是“接口”的作用。创建一个定义了你想要在类型约束中强制执行的契约的接口。然后在约束中指定它。

- Steve

Answer 5

在 .Net 中，你可以对泛型设置 5 种类型的约束：

1. 派生约束指定了类型参数的升级关系。
2. 接口约束是由类型参数实现的接口。
3. 值类型约束将类型参数限制为值类型。
4. 引用类型约束将类型参数限制为引用类型。
5. 构造函数约束要求类型参数具有默认或无参构造函数。

此 页面显示更多信息。

- Gabriel McAdams

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我知道基于基类或接口的约束，但这不是我要找的。 - Marc Gravell

Answer 6

在 c# 中不支持。就像你说的，最接近的东西需要让类实现一个公共接口。

你可以试着用反射来模仿这种行为，通过查找方法签名来实现，但那是一个运行时约束，而不是编译时约束。

- matt

Answer 7

不，C#没有这样的限制。

如您所知，泛型约束只能强制执行基类或接口的继承，或者几个其他约束（构造函数约束new()，引用类型约束class，值类型约束struct）。

您可以使用委托来实现所需的行为，并且有许多通用委托可用。
例如，Func<int>是一个不带参数并返回int的委托。 Func<string, DateTime, int>接受一个string和DateTime并返回int，等等......

- Scott Rippey