C＃泛型與接口

Question

我想學習如何用c＃創建泛型類。有人可以解釋爲什麼我運行這個程序時出現編譯錯誤。

我創建了IZooAnimal接口。所有的動物園動物都會實現這個界面。

public interface IZooAnimal 
{ 
    string Id { get; set; } 
} 

public class Lion : IZooAnimal 
{ 
    string Id { get; set; } 
} 

public class Zebra : IZooAnimal 
{ 
    public string Id { get; set; } 
} 

的ZooCage將持有同一類型

public class ZooCage<T> where T : IZooAnimal 
{ 
    public IList<T> Animals { get; set; } 
} 

動物園類的動物有籠子

public class Zoo 
{ 
    public IList<ZooCage<IZooAnimal>> ZooCages { get; set; } 
} 

使用類節目

class Program 
{ 
    static void Main(string[] args) 
    { 
     var lion = new Lion(); 
     var lionCage = new ZooCage<Lion>(); 
     lionCage.Animals = new List<Lion>(); 
     lionCage.Animals.Add(lion); 

     var zebra = new Zebra(); 
     var zebraCage = new ZooCage<Zebra>(); 
     zebraCage.Animals = new List<Zebra>(); 
     zebraCage.Animals.Add(zebra); 

     var zoo = new Zoo(); 
     zoo.ZooCages = new List<ZooCage<IZooAnimal>>(); 

     zoo.ZooCages.Add(lionCage); 
    } 
} 

當我編譯我得到以下結果翼錯誤： 錯誤2參數1：無法從「ConsoleApplication2.ZooCage<ConsoleApplication2.Lion>」轉換爲「ConsoleApplication2.ZooCage<ConsoleApplication2.IZooAnimal>」

我有什麼變化，以使我的程序運行呢？

Answer 1

你應該實現該接口的具體類型沒有定義名單，但與接口：

var lionCage = new ZooCage<IZooAnimal>(); 
    lionCage.Animals = new List<IZooAnimal>(); 

然後按照預期的代碼將工作。

最初的代碼不起作用，因爲它不允許將具體類型轉換爲通用類型（如@ default.kramer指出covariance and contravariance）。

，我想出瞭解決辦法是以下幾點：

// your ZooCage is still generic 
public class ZooCage<T> 
{ 
    // but you declare on creation which type you want to contain only! 
    private Type cageType = null; 
    public ZooCage(Type iMayContain) 
    { 
     cageType = iMayContain; 
     animals = new List<T>(); 
    } 
    // check on add if the types are compatible 
    public void Add(T animal) 
    { 
     if (animal.GetType() != cageType) 
     { 
      throw new Exception("Sorry - no matching types! I may contain only " + cageType.ToString()); 
     } 
     animals.Add(animal); 
    } 
    // should be generic but not visible to outher world! 
    private IList<T> animals { get; set; } 
} 

此代碼允許你做：

var lion = new Lion(); 
    var lionCage = new ZooCage<IZooAnimal>(typeof(Lion)); 
    lionCage.Add(lion); 

    var zebra = new Zebra(); 
    var zebraCage = new ZooCage<IZooAnimal>(typeof(Zebra)); 
    zebraCage.Add(zebra); 

但它會在拋出一個錯誤：

zebraCage.Add(lion); 

現在動物園可以安全地擴展。

Answer 2

由於您想擁有多個籠子，但每種籠子只能容納一隻動物，因此您的模型略有偏差。

我重寫了代碼如下：

• IZooAnimal不變。
• 有一個協變接口01​​，它接受任何類型的IZooAnimal。這可以讓你爲每種類型的動物製作一個牢固的籠子。
• 然後，我有一個CageICage的具體實現。 Cage是通用的，但您可以輕鬆地將其變爲抽象類，然後製作動物特定的籠子實現。例如，如果您的斑馬需要喂草，並且您的獅子需要喂肉，您可以專門化籠子的實施。

下面是完整的代碼：

public interface IZooAnimal 
{ 
    string Id { get; set; } 
} 

public interface ICage<out T> where T : IZooAnimal 
{ 
    IReadOnlyCollection<T> Animals { get; } 
} 

public class Cage<T> : ICage<T> where T: IZooAnimal 
{ 
    private readonly List<T> animals = new List<T>(); 

    public IReadOnlyCollection<T> Animals 
    { 
     get 
     { 
      return animals.AsReadOnly(); 
     } 
    } 

    public void CageAnimal(T animal) 
    { 
     animals.Add(animal); 
    } 
} 

public class Lion : IZooAnimal 
{ 
    public string Id { get; set; } 
} 

public class Zebra : IZooAnimal 
{ 
    public string Id { get; set; } 
} 

public class Zoo 
{ 
    public IList<ICage<IZooAnimal>> Cages { get; set; } 
} 

internal class Program 
{ 

    private static void Main(string[] args) 
    { 
     var lion = new Lion(); 
     var zebra = new Zebra(); 
     var lionCage = new Cage<Lion>(); 
     lionCage.CageAnimal(lion); 

     var zebraCage = new Cage<Zebra>(); 
     zebraCage.CageAnimal(zebra); 

     var zoo = new Zoo(); 
     zoo.Cages.Add(lionCage); 
     zoo.Cages.Add(zebraCage); 

    } 
} 

Answer 3

@ DanielMann的答案是相當不錯的，但是從一個缺陷：：原來IList接口無法與ICage接口一起使用。相反，ICage必須公開一個ReadOnlyCollection，並公開一個名爲CageAnimal的新方法。

我也用類似的方法重新編寫了代碼。我的ICage實現比較弱，但是它允許你在內部堅持使用IList語義。

public interface IZooAnimal 
{ 
    string Id { get; set; } 
} 

public class Lion : IZooAnimal 
{ 
    public string Id { get; set; } 
} 

public class Zebra : IZooAnimal 
{ 
    public string Id { get; set; } 
} 

public interface ICage 
{ 
    IEnumerable<IZooAnimal> WeaklyTypedAnimals { get; } 
} 

public class Cage<T> : ICage where T : IZooAnimal 
{ 
    public IList<T> Animals { get; set; } 

    public IEnumerable<IZooAnimal> WeaklyTypedAnimals 
    { 
     get { return (IEnumerable<IZooAnimal>) Animals; } 
    } 
} 

public class Zoo 
{ 
    public IList<ICage> ZooCages { get; set; } 
} 

class Program 
{ 
    static void Main(string[] args) 
    { 
     var lion = new Lion(); 
     var lionCage = new Cage<Lion>(); 
     lionCage.Animals = new List<Lion>(); 
     lionCage.Animals.Add(lion); 

     var zebra = new Zebra(); 
     var zebraCage = new Cage<Zebra>(); 
     zebraCage.Animals = new List<Zebra>(); 
     zebraCage.Animals.Add(zebra); 

     var zoo = new Zoo(); 
     zoo.ZooCages = new List<ICage>(); 

     zoo.ZooCages.Add(lionCage); 
    } 
}