Generics, inheritance, và phương thức giải quyết thất bại của trình biên dịch C#

Question

Tôi đã gặp một vấn đề biên dịch ngày hôm nay khiến tôi bối rối. Hãy xem xét hai lớp container này.

public class BaseContainer<T> : IEnumerable<T> 
{ 
    public void DoStuff(T item) { throw new NotImplementedException(); } 

    public IEnumerator<T> GetEnumerator() { } 
    System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator() { } 
} 
public class Container<T> : BaseContainer<T> 
{ 
    public void DoStuff(IEnumerable<T> collection) { } 

    public void DoStuff <Tother>(IEnumerable<Tother> collection) 
     where Tother: T 
    { 
    } 
} 

Các định nghĩa cựu DoStuff(T item) và quá tải sau nó với DoStuff <Tother>(IEnumerable<Tother>) đặc biệt để có được xung quanh sự vắng mặt của covariance/contravariance của C# (cho đến 4 Tôi nghe).

Mã này

Container<string> c = new Container<string>(); 
c.DoStuff("Hello World"); 

lượt truy cập một lỗi biên dịch khá lạ. Lưu ý sự vắng mặt của <char> từ cuộc gọi phương thức.

Loại 'char' không thể được sử dụng làm thông số loại 'Tother' trong loại hoặc phương thức chung 'Container.DoStuff (System.Collections.Generic.IEnumerable)'. Không có chuyển đổi quyền anh từ 'char' thành 'string'.

Về cơ bản, trình biên dịch đang cố gắng để mứt kêu gọi của Mẹ để DoStuff(string) vào Container.DoStuff<char>(IEnumerable<char>) vì string cụ IEnumerable<char>, thay vì sử dụng BaseContainer.DoStuff(string).

Cách duy nhất tôi đã tìm thấy để làm biên dịch này là thêm DoStuff(T) đến lớp được thừa kế

public class Container<T> : BaseContainer<T> 
{ 
    public new void DoStuff(T item) { base.DoStuff(item); } 

    public void DoStuff(IEnumerable<T> collection) { } 

    public void DoStuff <Tother>(IEnumerable<Tother> collection) 
     where Tother: T 
    { 
    } 
} 

Tại sao trình biên dịch cố gắng giơ một chuỗi như IEnumerable<char> khi 1) nó biết nó có thể' t (với sự hiện diện của một lỗi biên dịch) và 2) nó có một phương thức trong lớp cơ sở biên dịch tốt? Tôi có hiểu nhầm điều gì đó về generics hoặc phương thức ảo trong C# không? Có một bản sửa lỗi nào khác ngoài việc thêm một số new DoStuff(T item) vào số Container không?

Answer 1

Sửa

Ok ... Tôi nghĩ rằng tôi nhìn thấy sự nhầm lẫn của bạn bây giờ. Bạn có thể đã dự kiến ​​DoStuff (string) đã giữ tham số như một chuỗi và đi theo BaseClass Method List trước tiên tìm kiếm một chữ ký phù hợp, và thất bại dự phòng đó để cố gắng truyền tham số tới một kiểu khác.

Nhưng nó đã xảy ra theo cách khác ... Thay vì Container.DoStuff(string) đã đi, meh "có một phương pháp lớp cơ sở ở đó phù hợp với hóa đơn, nhưng tôi sẽ chuyển sang một IEnumerable và có một cơn đau tim về những gì có sẵn trong lớp hiện tại thay vì ...

Hmmm ... tôi chắc chắn Jon hoặc Marc sẽ có thể kêu vang trong thời điểm này với đoạn C# Spec cụ thể bao gồm trường hợp này góc đặc biệt

gốc

Cả hai phương pháp đều mong đợi một đại diện có thể đếm được lection

Bạn đang chuyển một chuỗi riêng lẻ.

Trình biên dịch đang tiến hành chuỗi và đi,

Ok, tôi có một chuỗi, Cả hai phương pháp mong đợi một IEnumerable<T>, Vì vậy, tôi sẽ biến chuỗi này thành một IEnumerable<char> ... Xong

phải, Kiểm tra phương pháp đầu tiên ... hmmm ... lớp này là một Container<string> nhưng tôi có một IEnumerable<char> vì vậy đó là không đúng.

Kiểm tra phương pháp thứ hai, hmmm .... I có số IEnumerable<char> nhưng char không triển khai chuỗi sao cho cũng không phải là .

biên dịch LỖI

Vì vậy, những gì # s sửa chữa, cũng nó hoàn toàn phụ thuộc những gì bạn đang cố gắng để đạt được ... cả những điều sau đây sẽ có giá trị, về cơ bản, việc sử dụng các loại của bạn chỉ là không chính xác trong hóa thân của bạn.

 Container<char> c1 = new Container<char>(); 
     c1.DoStuff("Hello World"); 

     Container<string> c2 = new Container<string>(); 
     c2.DoStuff(new List<string>() { "Hello", "World" }); 

Answer 2

Tôi nghĩ rằng nó có một cái gì đó để làm với thực tế là char là một loại giá trị và chuỗi là một loại tài liệu tham khảo. Có vẻ như bạn đang xác định

TOther : T 

và char không lấy được từ chuỗi.

Answer 3

Trình biên dịch sẽ cố gắng khớp thông số với IEnumerable <T>. Kiểu String thực hiện IEnumerable <char>, do đó, nó giả định rằng T là "char".

Sau đó, trình biên dịch sẽ kiểm tra điều kiện khác "nơi OtherT: T" và điều kiện đó không được đáp ứng. Do đó lỗi trình biên dịch.

Answer 4

GUESS của tôi, và đây là một đoán bởi vì tôi không thực sự biết, là nó đầu tiên trông trong lớp dẫn xuất để giải quyết cuộc gọi phương thức (vì đối tượng của bạn là của loại có nguồn gốc). Nếu, và chỉ khi nó không thể, nó chuyển sang xem xét các phương thức lớp cơ sở để giải quyết nó. Trong trường hợp của bạn, vì nó CÓ THỂ giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng

DoStuff <Tother>(IEnumerable<Tother> collection) 

quá tải, nó đã cố gắng giải quyết vấn đề đó. Vì vậy, nó có thể giải quyết nó như xa như tham số có liên quan, nhưng sau đó nó chạm một snag trên các ràng buộc. Tại thời điểm đó, nó đã được giải quyết quá tải của bạn, vì vậy nó không nhìn xa hơn, nhưng chỉ ném một lỗi. Có lý?

Answer 5

Khi trình biên dịch chọn phương pháp DoStuff<Tother>(IEnumerable<Tother>) where Tother : T {} vì phương pháp chọn phương pháp trước khi kiểm tra ràng buộc. Vì chuỗi có thể làm IEnumerable<>, trình biên dịch khớp với chuỗi đó với phương thức lớp con đó. Trình biên dịch đang hoạt động chính xác như được mô tả trong đặc tả C#.

Thứ tự phân giải phương pháp bạn mong muốn có thể bị ép buộc bằng cách triển khai DoStuff dưới dạng extension method. phương pháp mở rộng được kiểm tra sau phương pháp lớp cơ sở, vì vậy nó sẽ không cố gắng để phù hợp với string chống DoStuff 's IEnumerable<Tother> cho đến khi sau nó đã cố gắng để phù hợp với nó chống lại DoStuff<T>.

Mã sau thể hiện thứ tự độ phân giải phương pháp mong muốn, hiệp phương sai và thừa kế. Vui lòng sao chép/dán nó vào một dự án mới.

Điều này lớn nhất nhược điểm Tôi có thể nghĩ đến thời điểm này là bạn không thể sử dụng base trong các phương pháp ghi đè, nhưng tôi nghĩ có những cách xung quanh đó (hỏi xem bạn có quan tâm không).

using System; 
using System.Collections.Generic; 

namespace MethodResolutionExploit 
{ 
    public class BaseContainer<T> : IEnumerable<T> 
    { 
     public void DoStuff(T item) { Console.WriteLine("\tbase"); } 
     public IEnumerator<T> GetEnumerator() { return null; } 
     System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator() { return null; } 
    }   
    public class Container<T> : BaseContainer<T> { } 
    public class ContainerChild<T> : Container<T> { } 
    public class ContainerChildWithOverride<T> : Container<T> { } 
    public static class ContainerExtension 
    { 
     public static void DoStuff<T, Tother>(this Container<T> container, IEnumerable<Tother> collection) where Tother : T 
     { 
      Console.WriteLine("\tContainer.DoStuff<Tother>()"); 
     } 
     public static void DoStuff<T, Tother>(this ContainerChildWithOverride<T> container, IEnumerable<Tother> collection) where Tother : T 
     { 
      Console.WriteLine("\tContainerChildWithOverride.DoStuff<Tother>()"); 
     } 
    } 

    class someBase { } 
    class someChild : someBase { } 
    class Program 
    { 
     static void Main(string[] args) 
     { 
      Console.WriteLine("BaseContainer:"); 
      var baseContainer = new BaseContainer<string>(); 
      baseContainer.DoStuff(""); 

      Console.WriteLine("Container:"); 
      var container = new Container<string>(); 
      container.DoStuff(""); 
      container.DoStuff(new List<string>()); 

      Console.WriteLine("ContainerChild:"); 
      var child = new ContainerChild<string>(); 
      child.DoStuff(""); 
      child.DoStuff(new List<string>()); 

      Console.WriteLine("ContainerChildWithOverride:"); 
      var childWithOverride = new ContainerChildWithOverride<string>(); 
      childWithOverride.DoStuff(""); 
      childWithOverride.DoStuff(new List<string>()); 

      //note covariance 
      Console.WriteLine("Covariance Example:"); 
      var covariantExample = new Container<someBase>(); 
      var covariantParameter = new Container<someChild>(); 
      covariantExample.DoStuff(covariantParameter); 

      // this won't work though :(
      // var covariantExample = new Container<Container<someBase>>(); 
      // var covariantParameter = new Container<Container<someChild>>(); 
      // covariantExample.DoStuff(covariantParameter); 

      Console.ReadKey(); 
     } 
    } 
} 

Đây là kết quả:

BaseContainer: 
     base 
Container: 
     base 
     Container.DoStuff<Tother>() 
ContainerChild: 
     base 
     Container.DoStuff<Tother>() 
ContainerChildWithOverride: 
     base 
     ContainerChildWithOverride.DoStuff<Tother>() 
Covariance Example: 
     Container.DoStuff<Tother>() 

Bạn có thấy bất kỳ vấn đề với công việc này xung quanh?

Answer 6

Tôi không thực sự rõ ràng về những gì bạn đang cố gắng để hoàn thành, những gì đang ngăn cản bạn từ chỉ sử dụng hai phương pháp, DoStuff(T item) and DoStuff(IEnumerable<T> collection)?