我可以用派生类型来进行覆盖吗？

Question

据我所知，在C# 2.0中无法实现以下操作。

public class Father
{
    public virtual Father SomePropertyName
    {
        get
        {
            return this;
        }
    }
}

public class Child : Father
{
    public override Child SomePropertyName
    {
        get
        {
            return this;
        }
    }
}

我通过在派生类中将属性创建为 "new" 来解决了这个问题，但这当然不是多态的。

public new Child SomePropertyName

2.0有什么解决方案吗？ 3.5中是否有任何解决此问题的功能？

- Luis Filipe

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除了那个说你不能做的解决方案之外，其他所有解决方案都没有真正帮助到这种情况。我认为重点是能够拥有一个Child类（作为父类进行转换）并调用SomeProperty，使其返回一个Child而无需进行转换。当然，我像其他人一样猜测真正的目的 :) - mattlant

尽管没有完美的解决方案，但想法是找到最清晰的实现方式，尽量避免使用嘈杂的东西，如强制转换，使用“is”检查类型等。 - Luis Filipe

虽然你无法在C#中做到这一点，但我已经写了一系列关于如何实现这一点的博客文章：http://www.simple-talk.com/community/blogs/simonc/archive/2010/07/14/93495.aspx。 - thecoop

从C#9开始，是的，您可以使用派生类型进行重写。 - MarredCheese

Answer 1

你可以重新声明（new），但你不能同时重新声明并覆盖同一个名称。 一种选择是使用受保护的方法来隐藏细节，这样可以同时实现多态性和隐藏：

public class Father
{
    public Father SomePropertyName
    {
        get {
            return SomePropertyImpl();
        }
    }
    protected virtual Father SomePropertyImpl()
    {
        // base-class version
    }
}

public class Child : Father
{
    public new Child SomePropertyName
    {
        get
        { // since we know our local SomePropertyImpl actually returns a Child
            return (Child)SomePropertyImpl();
        }
    }
    protected override Father SomePropertyImpl()
    {
        // do something different, might return a Child
        // but typed as Father for the return
    }
}

- Marc Gravell

Answer 2

由于类型安全的考虑，在任何.NET语言中都不可能实现这一点。在类型安全的语言中，您必须为返回值提供协变性，并为参数提供逆变性。看看这段代码：

class B {
    S Get();
    Set(S);
}
class D : B {
    T Get();
    Set(T);
}

对于“Get”方法，协变意味着T必须是S或从S派生的类型。否则，如果您有一个类型为D的对象引用存储在类型为B的变量中，并调用B.Get()，则不会返回可表示为S的对象--破坏了类型系统。

对于“Set”方法，逆变意味着T必须是S或S派生的类型。否则，如果您有一个类型为D的对象引用存储在类型为B的变量中，并调用B.Set(X)，其中X的类型为S但不是T，则D :: Set(T)将获得一个它不期望的类型的对象。

在C＃中，有一个有意识的决定禁止在重载属性时更改类型，即使它们只有getter / setter对中的一个，因为否则它将具有非常不一致的行为（“你的意思是，我可以更改具有getter的那个类型，但没有getter和setter的那个类型吗？ 为什么不？！”- 匿名替代宇宙新手）。

- Alex Lyman

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你的观点是正确的，但是这个例子有一个只读属性。 - Anthony

你正在引入一种人为的限制，即Get必须返回与Set接收到的相同的T。如果没有这个限制，你的论点就不成立了。请参考这个答案以获得更好的解释：https://dev59.com/2m025IYBdhLWcg3w76lq - lex82

Answer 3

不可以，但是您可以在2及以上版本中使用泛型：

public class MyClass<T> where T: Person
{
    public virtual T SomePropertyName
    {
        get
        {
            return  ...;
        }
    }
}

那么，Father和Child是同一类的通用版本。

- Keith

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不完全是一回事。在他的代码下，这样写：Father child = new Child(); Child newChild = child.SomePropertyName;会需要一个强制转换。而在你的代码下，甚至连编译都无法通过。 - James Curran

你说得对，这并不是。这只是一个类似的基本示例 - 你无法使用泛型完全匹配他的代码，我认为你会得到一个循环类型引用。 - Keith

Answer 4

现代答案

从 C# 9 开始，支持返回类型协变。下面是从上述链接中复制的一个基本示例：

class Compilation ...
{
    public virtual Compilation WithOptions(Options options)...
}

class CSharpCompilation : Compilation
{
    public override CSharpCompilation WithOptions(Options options)...
}

- MarredCheese

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请注意，它不适用于读写属性。 - montonero

Answer 5

来自维基百科：

C#编程语言在2.0版本中增加了对委托的返回类型协变和参数逆变的支持。但是，方法重写不支持协变和逆变。

但它并未明确说明属性的协变性。

- dalle

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属性只是两个方法（set_Foo和get_Foo）。 - sehe

Answer 6

你可以创建一个通用接口，适用于父类和子类，并返回该接口的类型。

- David Humpohl

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这是一个简短而懒惰的回答。但在这种情况下，它是最简单有效的答案，我喜欢它 :-) +1 - Mendelt

最懒的答案是：由于Child也是Father类型，所以你可以直接返回Child而不改变属性的返回类型。;-) - VVS

或者说，“C#中不存在返回类型协变”。 - VVS

Answer 7

这是我目前为止能找到的最接近的内容：

public sealed class JustFather : Father<JustFather> {}

public class Father<T> where T : Father<T>
{ 
    public virtual T SomePropertyName
    { get { return (T) this; }
    }
}

public class Child : Father<Child>
{ 
    public override Child SomePropertyName
    { get { return  this; }
    }
}

没有JustFather类，你不能实例化一个Father<T>除非它是某个其他派生类型。

- marxidad

Answer 8

不好意思，C#并不支持这个想法（被称为“返回类型协变性”）。 但是你可以做到这一点：

public class FatherProp
{
}

public class ChildProp: FatherProp
{
}


public class Father
{
    public virtual FatherProp SomePropertyName
    {
        get
        {
            return new FatherProp();
        }
    }
}


public class Child : Father
{
    public override FatherProp SomePropertyName
    {
        get
        {
            // override to return a derived type instead
            return new ChildProp();
        }
    }
}

即使用基类定义的协议，但返回一个派生类型。我已经制作了一个更详细的示例，以使这一点更清晰——再次返回“this”不会改变任何事情。

测试返回的对象实际类型是可能的（但很麻烦），但最好调用它的虚方法，该方法为其类型执行正确的操作。

基类虚方法（在本例中为虚属性）不仅具有实现，而且还定义了一个协议：子类可以提供DifferentPropertyName的另一种实现，如果它满足此协议（即SomePropertyName返回类型为“FatherProp”的对象）。返回从“FatherProp”派生的类型为“ChildProp”的对象符合此协议。但是您无法更改“Child”中的协议-此协议适用于所有从“Father”下降的类。

如果您退后一步，查看更广泛的设计，C#工具包中还有其他语言构造也值得考虑，例如泛型或接口。

- Anthony

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不确定是否值得再回答一次，但在C++中，您可以将返回类型更改为返回Child而不是Father，因为返回类型允许在派生类虚函数中变得更加专业化。然而，唯一的原因是因为它们可以用作基本类型，所以这是多余的 :) - workmad3

Java 1.5版本开始支持返回类型协变。 - Jon Skeet

Answer 9

不支持此想法(C#中称为"返回类型协变")。根据维基百科的说法，C#编程语言在2.0版本中添加了委托的参数逆变和返回类型协变的支持，但是方法重写不支持协变和逆变。可以重新声明(new)，但不能同时重新声明并覆盖(使用相同的名称)。一种选项是使用protected方法隐藏细节-这允许同时进行多态性和隐藏。最好的解决方案是使用泛型。

public class MyClass<T> where T: Person
{
   public virtual T SomePropertyNameA
   {        
      get { return  ...; }    
   }
}//Then the Father and Child are generic versions of the same class

- Micah