Проблемы с классом, который наследуется от базового класса с параметрами вложенного типа [duplicate]

Процитировать великое объяснение Эрика

Что происходит? Вы хотите, чтобы список жирафов содержал тигра? Вы хотите сбой? или вы хотите, чтобы компилятор защитил вас от сбоя, сделав это незаконным в первую очередь? Мы выбираем последний.

Но что, если вы хотите выбрать для сбоя во время выполнения вместо ошибки компиляции? Обычно вы используете Cast & lt;> или ConvertAll & lt;>, но тогда у вас будет две проблемы: она создаст копию списка. Если вы добавите или удалите что-то в новом списке, это не будет отражено в исходном списке. Во-вторых, существует большая производительность и ограничение памяти, так как он создает новый список с существующими объектами.

У меня была такая же проблема, и поэтому я создал класс-оболочку, который может использовать общий список без создания полностью новый список.

В исходном вопросе вы могли бы использовать:

class Test
{
    static void Main(string[] args)
    {
        A a = new C(); // OK
        IList<A> listOfA = new List<C>().CastList<C,A>(); // now ok!
    }
}

и здесь класс-оболочка (+ метод расширения CastList для удобства использования)

public class CastedList<TTo, TFrom> : IList<TTo>
{
    public IList<TFrom> BaseList;

    public CastedList(IList<TFrom> baseList)
    {
        BaseList = baseList;
    }

    // IEnumerable
    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { return BaseList.GetEnumerator(); }

    // IEnumerable<>
    public IEnumerator<TTo> GetEnumerator() { return new CastedEnumerator<TTo, TFrom>(BaseList.GetEnumerator()); }

    // ICollection
    public int Count { get { return BaseList.Count; } }
    public bool IsReadOnly { get { return BaseList.IsReadOnly; } }
    public void Add(TTo item) { BaseList.Add((TFrom)(object)item); }
    public void Clear() { BaseList.Clear(); }
    public bool Contains(TTo item) { return BaseList.Contains((TFrom)(object)item); }
    public void CopyTo(TTo[] array, int arrayIndex) { BaseList.CopyTo((TFrom[])(object)array, arrayIndex); }
    public bool Remove(TTo item) { return BaseList.Remove((TFrom)(object)item); }

    // IList
    public TTo this[int index]
    {
        get { return (TTo)(object)BaseList[index]; }
        set { BaseList[index] = (TFrom)(object)value; }
    }

    public int IndexOf(TTo item) { return BaseList.IndexOf((TFrom)(object)item); }
    public void Insert(int index, TTo item) { BaseList.Insert(index, (TFrom)(object)item); }
    public void RemoveAt(int index) { BaseList.RemoveAt(index); }
}

public class CastedEnumerator<TTo, TFrom> : IEnumerator<TTo>
{
    public IEnumerator<TFrom> BaseEnumerator;

    public CastedEnumerator(IEnumerator<TFrom> baseEnumerator)
    {
        BaseEnumerator = baseEnumerator;
    }

    // IDisposable
    public void Dispose() { BaseEnumerator.Dispose(); }

    // IEnumerator
    object IEnumerator.Current { get { return BaseEnumerator.Current; } }
    public bool MoveNext() { return BaseEnumerator.MoveNext(); }
    public void Reset() { BaseEnumerator.Reset(); }

    // IEnumerator<>
    public TTo Current { get { return (TTo)(object)BaseEnumerator.Current; } }
}

public static class ListExtensions
{
    public static IList<TTo> CastList<TFrom, TTo>(this IList<TFrom> list)
    {
        return new CastedList<TTo, TFrom>(list);
    }
}

Насколько он не работает, может быть полезно понять ковариацию и контравариантность .

Просто чтобы показать, почему этот не должен , это изменение кода, который вы указали:

void DoesThisWork()
{
     List<C> DerivedList = new List<C>();
     List<A> BaseList = DerivedList;
     BaseList.Add(new B());

     C FirstItem = DerivedList.First();
}

Должно ли это работать? Первый элемент в списке относится к типу «B», но тип элемента DerivedList - C.

Теперь предположим, что мы действительно просто хотим создать общую функцию, которая работает в списке некоторых тип, который реализует A, но нам все равно, какой тип:

void ThisWorks<T>(List<T> GenericList) where T:A
{

}

void Test()
{
     ThisWorks(new List<B>());
     ThisWorks(new List<C>());
}

Это расширение для блестящего ответа BigJim .

В моем случае у меня был класс NodeBase со словарем Children, и мне нужен был способ в целом сделать O (1) поиск от детей. Я пытался вернуть частное поле слова в getter из Children, поэтому, очевидно, я хотел избежать дорогостоящего копирования / итерации. Поэтому я использовал код Bigjim, чтобы передать Dictionary<whatever specific type> в общий Dictionary<NodeBase>:

// Abstract parent class
public abstract class NodeBase
{
    public abstract IDictionary<string, NodeBase> Children { get; }
    ...
}

// Implementing child class
public class RealNode : NodeBase
{
    private Dictionary<string, RealNode> containedNodes;

    public override IDictionary<string, NodeBase> Children
    {
        // Using a modification of Bigjim's code to cast the Dictionary:
        return new IDictionary<string, NodeBase>().CastDictionary<string, RealNode, NodeBase>();
    }
    ...
}

. Это сработало хорошо. Тем не менее, я в конечном итоге столкнулся с несвязанными ограничениями и в итоге создал абстрактный метод FindChild() в базовом классе, который вместо этого выполнял бы поиск. Как оказалось, это устранило потребность в литом словаре в первую очередь. (Я смог заменить его простым IEnumerable для моих целей.)

Итак, вопрос, который вы можете задать (особенно если производительность - это проблема, запрещающая вам использовать .Cast<> или .ConvertAll<>), is:

«Нужно ли мне вообще использовать всю коллекцию, или я могу использовать абстрактный метод для хранения специальных знаний, необходимых для выполнения задачи, и тем самым избежать прямого доступа к коллекции?»

Иногда самое простое решение - лучшее.

Прежде всего, прекратите использовать непонятные для понимания имена классов, такие как A, B, C. Используйте животных, млекопитающих, жирафов или продуктов питания, фруктов, апельсинов или что-то там, где отношения понятны.

Тогда возникает вопрос: «Почему я не могу назначить список жирафов переменной типа животного, так как я могу назначить жирафа переменной типа животного?»

Ответ: предположим ты мог. Что может тогда пойти не так?

Ну, вы можете добавить Тигра в список животных. Предположим, мы разрешаем вам помещать список жирафов в переменную, содержащую список животных. Затем вы пытаетесь добавить тигра в этот список. Что происходит? Вы хотите, чтобы список жирафов содержал тигра? Вы хотите сбой? или вы хотите, чтобы компилятор защитил вас от сбоя, сделав это недопустимым в первую очередь?

Мы выбираем последний.

Этот вид преобразования называется «ковариантным «преобразование. В C # 4 мы разрешим вам делать ковариантные преобразования на интерфейсах и делегатах , когда известно, что преобразование всегда безопасно . Подробности см. В статьях моего блога о ковариации и контравариантности. (В понедельник и в четверг на этой неделе появится новая тема по этому вопросу.)

Если вы используете IEnumerable вместо этого, он будет работать (по крайней мере, в C # 4.0, я не пробовал предыдущие версии). Это просто бросок, конечно же, он все равно будет списком.

Вместо -

List<A> listOfA = new List<C>(); // compiler Error

В исходном коде вопроса , use -

IEnumerable<A> listOfA = new List<C>(); // compiler error - no more! :)

Мне лично нравится создавать библиотеки с расширениями для классов

public static List<TTo> Cast<TFrom, TTo>(List<TFrom> fromlist)
  where TFrom : class 
  where TTo : class
{
  return fromlist.ConvertAll(x => x as TTo);
}

Вы можете использовать только списки чтения. Например:

IEnumerable<A> enumOfA = new List<C>();//This works
IReadOnlyCollection<A> ro_colOfA = new List<C>();//This works
IReadOnlyList<A> ro_listOfA = new List<C>();//This works

И вы не можете сделать это для списков, поддерживающих элементы сохранения. Причина в том, что:

List<string> listString=new List<string>();
List<object> listObject=(List<object>)listString;//Assume that this is possible
listObject.Add(new object());

Что теперь? Помните, что listObject и listString - это тот же самый список, поэтому listString теперь имеет элемент объекта - он не должен быть возможным, и это не так.