泛型类的基类约束指定类本身

Posted 2023-03-31

【中文标题】泛型类的基类约束指定类本身

【英文标题】：Base class constraint on generic class specifying the class itself

【发布时间】：2015-03-24 09:09:13

【问题描述】：

昨天，我正在向我的朋友解释 C# 的通用约束。在演示 where T : CLASSNAME 约束时，我做了这样的事情：

public class UnusableClass<T> where T : UnusableClass<T>

    public static int method(T input)
        return 0;
    

看到它编译真的很惊讶。然而，经过一番思考，我认为从编译器的角度来看它是完全合法的——UnusableClass<T> 与可以在此约束中使用的任何其他类一样多。

但是，这留下了几个问题：如何使用这个类？有没有可能

实例化它？ 继承它？ 调用它的静态方法int method?

如果是，怎么做？

如果其中任何一个是可能的，T 的类型会是什么？

【问题讨论】：

嗯......闻起来像家庭作业。

@JamieKeeling：不，不是真的。我只是对它是否可能感兴趣=）我的朋友完全确定它不是，但我有我的怀疑......

这是递归类型的好模式，如树和图。在几乎所有其他情况下，它都会成为一种反模式，它会使代码复杂化并使其可读性降低。我记得我之前工作中的代码库，到处都在使用它。它仍然让我颤抖。

相关：Curiously recurring template pattern

这不就是F-bounded Polymorphism吗？

【参考方案1】：

这种方法广泛用于树和其他类似图形的结构中。这里你对编译器说，T 有 UnusableClass 的 API。也就是说，您可以按如下方式实现 TreeNode：

public class TreeNode<T>
    where T:TreeNode<T>

    public T This  get  return this as T; 

    public T Parent  get; set; 

    public List<T> Childrens  get; set; 

    public virtual void AddChild(T child)
    
        Childrens.Add(child);
        child.Parent = This;
    

    public virtual void SetParent(T parent)
    
        parent.Childrens.Add(This);
        Parent = parent;
    

然后像这样使用它：

public class BinaryTree:TreeNode<BinaryTree>

【参考方案2】：

嗯。

public class Implementation : UnusableClass<Implementation>

完全有效，因此

var unusable = new UnusableClass<Implementation>();

和

UnusableClass<Implementation>.method(new Implementation());

有效。

所以，是的，它可以通过提供继承类型作为类型参数来实例化，类似地调用静态方法。例如，它对树状结构很有用，在这种结构中，您希望一般地指定节点具有的子节点的类型，而节点本身的类型相同。

【参考方案3】：

如果这些都是可能的，T 的类型是什么？

它们都是可能的，而你将决定T的类型。例如，假设有一个继承自UnusableClass<T>的类型

class Foo : UnusableClass<Foo>  

现在您可以实例化UnusableClass<Foo>，因为Foo 满足约束：

UnusableClass<Foo> f = new UnusableClass<Foo>();

然后T 的类型变为Foo，如果您尝试调用method，则需要传递Foo 的实例。