在C#中，所有数组都实现了哪些接口？

Question

作为一名新的.NET 3.5程序员，我开始学习LINQ，并发现了一些非常基础的东西，以前从未注意过：

这本书声称每个数组都实现了IEnumerable接口（显然，否则我们无法在数组上使用LINQ to objects...）。当我看到这个时，我想到我从来没有真正思考过这个问题，我问自己：所有的数组还实现了什么？于是我使用对象浏览器检查了System.Array（因为它是CLR中每个数组的基类），令我惊讶的是它并没有实现IEnumerable接口。

所以我的问题是：定义在哪里？我的意思是，我怎样才能准确地知道每个数组实现了哪些接口？

- ET.

Answer 1

根据文档（重点标记为我的）：

[...] Array类实现System.Collections.Generic.IList<T>，System.Collections.Generic.ICollection<T>和System.Collections.Generic.IEnumerable<T>泛型接口。这些实现在运行时提供给数组，因此不可见于文档构建工具。

编辑：正如Jb Evain在评论中指出的那样，只有向量（一维数组）实现了泛型接口。至于为什么多维数组没有实现泛型接口，我不太确定，因为它们确实实现了非泛型接口（请参见下面的类声明）。

System.Array类（即每个数组）也实现了这些非泛型接口：

public abstract class Array : ICloneable, IList, ICollection, IEnumerable, IStructuralComparable, IStructuralEquatable

- BoltClock

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我会这样翻译：继承此非泛型类，因此实现这些非泛型接口。 - abatishchev

我不喜欢问愚蠢的问题，所以我通常会先在MSDN上尝试寻找答案。这一次我错过了...对此感到抱歉并感谢您的帮助。 - ET.

我没有点踩，但只有向量（一维数组）类型实现了通用接口。而多维数组类型并没有实现它们。 - Jb Evain

@Jb Evain：好观点！值得注意的是，锯齿数组也可以。 - Hosam Aly

锯齿数组其实就是包含其他向量的向量，没有什么奇怪的地方。 - Jb Evain

Answer 2

您可以通过一个小的代码片段以经验方式找到问题的答案:

foreach (var type in (new int[0]).GetType().GetInterfaces())
    Console.WriteLine(type);

运行上面的片段将导致以下输出（在.NET 4.0上）：

System.ICloneable
System.Collections.IList
System.Collections.ICollection
System.Collections.IEnumerable
System.Collections.IStructuralComparable
System.Collections.IStructuralEquatable
System.Collections.Generic.IList`1[System.Int32]
System.Collections.Generic.ICollection`1[System.Int32]
System.Collections.Generic.IEnumerable`1[System.Int32]

(`1表示<T>)

在.NET 4.5后（包括.NET Standard 1.0及更高版本），新增了两个接口：

System.Collections.Generic.IReadOnlyList`1[System.Int32]
System.Collections.Generic.IReadOnlyCollection`1[System.Int32]

- Hosam Aly

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+1，不过我会使用 typeof(int[]) 而不是 (new int[0].GetType()... - Thomas Levesque

我喜欢这个。还支持MSDN文档中的引用（将其与迭代typeof(Array).GetType().GetInterfaces()的输出进行比较，其中缺少了通用实现）。 - BoltClock

谢谢建议。我更喜欢使用(new int[0]).GetType()来确保结果包括运行时提供给数组的任何实现，正如@BoltClock所提到的。 - Hosam Aly

请注意，在.NET 4.5（.NET Standard 1.0）中，他们还引入了两个接口：IReadOnlyList和IReadOnlyCollection。 - Snak

Answer 3

从.NET 4.5开始，数组还实现了接口System.Collections.Generic.IReadOnlyList<T>和System.Collections.Generic.IReadOnlyCollection<T>。

因此，在使用.NET 4.5时，数组实现的接口完整列表如下(使用Hosam Aly's answer中提供的方法获取):

System.Collections.IList
System.Collections.ICollection
System.Collections.IEnumerable
System.Collections.IStructuralComparable
System.Collections.IStructuralEquatable
System.Collections.Generic.IList`1[System.Int32]
System.Collections.Generic.ICollection`1[System.Int32]
System.Collections.Generic.IEnumerable`1[System.Int32]
System.Collections.Generic.IReadOnlyList`1[System.Int32]
System.Collections.Generic.IReadOnlyCollection`1[System.Int32]

奇怪的是，似乎忘记更新MSDN上的文档以提及这两个接口。

- cr7pt0gr4ph7

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您的链接文档中包含了这些信息，但有点隐藏: "从.NET Framework 2.0开始，Array类实现了System.Collections.Generic.IList<T>、System.Collections.Generic.ICollection<T>和System.Collections.Generic.IEnumerable<T>泛型接口。这些实现在运行时提供给数组，因此，在Array类的声明语法中不会出现这些泛型接口。" - Tim Schmelter

Answer 4

请注意数组接口，它们可能会实现它们，但实际上它们并没有真正这样做...看一下以下代码：

            var x = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
        var y = x as IList<int>;
        Console.WriteLine("The IList:" + string.Join(",", y));
        try
        {
            y.RemoveAt(1);
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine(e);
        }
        Console.WriteLine(string.Join(",", y));

它会产生以下输出: result 所以解析工作正常，但不是所有内容都被支持，这在固定长度集合的角度来看是正确的，但如果你真的认为它是一个列表，那就非常错误了。这违反了SOLID中的Liskov原则 :(。

对于快速测试，this 会有所帮助。

- Adrian P.

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很棒的观点。我能理解微软的观点，即数组有“Count”并且可索引。但你是对的，它无法实现RemoveAt(x)，因为那意味着重新调整数组大小。我猜这是可能的，因为CLR可以移动对变量的引用。-如果没有它，确实Liskov替换原则就不适用了。我想解决方案是将IList分解为IFixedList和IFlexibleList，并仅让Array实现IFixedList。尽管如此，在大多数情况下，我认为类型转换是一种便利。 - Simon Miller

实际上，IList<T> 接口也有一个属性通过 ICollection<T> 叫做 IsReadOnly。如果返回 true，则 IList<T> 实现不需要实际处理操作集合的调用，这对于数组来说是正确的。 - Kasper Cottaar

Answer 5

我已经找到了在数组的嵌套类SZArrayHelper中实现的IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>。

但是我必须警告你 - 那里会有更多的问题...

参考链接

之后我只得到了一个答案 - 没有数组 ;)

- Kamerton