Проблема с наследованием дженериков С#

Я хотел бы добавить различные типы объектов, полученных из одного класса с generics, в список базового типа. Я получаю эту ошибку компиляции

Error   2   Argument 1: cannot convert from 'ConsoleApplication1.Stable' to 'ConsoleApplication1.ShelterBase<ConsoleApplication1.AnimalBase>'   C:\Users\ysn\Desktop\ConsoleApplication1\ConsoleApplication1\Program.cs 43  26  ConsoleApplication1

Я не вижу проблемы, если бы вы предложили мне альтернативный способ делать такие вещи?

abstract class AnimalBase { public int SomeCommonProperty;}

abstract class ShelterBase<T> where T : AnimalBase
{
    public abstract List<T> GetAnimals();
    public abstract void FeedAnimals(List<T> animals);
}


class Horse : AnimalBase { }

class Stable : ShelterBase<Horse>
{
    public override List<Horse> GetAnimals()
    {
        return new List<Horse>();
    }

    public override void FeedAnimals(List<Horse> animals)
    {
        // feed them
    }
}


class Duck : AnimalBase { }

class HenHouse : ShelterBase<Duck>
{
    public override List<Duck> GetAnimals()
    {
        return new List<Duck>();
    }

    public override void FeedAnimals(List<Duck> animals)
    {
        // feed them
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<ShelterBase<AnimalBase>> shelters = new List<ShelterBase<AnimalBase>>();

        ///////////////////////////// following two lines do not compile
        shelters.Add(new Stable()); 
        shelters.Add(new HenHouse());
        /////////////////////////////

        foreach (var shelter in shelters)
        {
            var animals = shelter.GetAnimals();
            // do sth with 'animals' collection
        }
    }
}

Ответ 1

Вы можете использовать contravariance, но только если вы измените свой абстрактный класс на интерфейс и возвращаемый тип GetAnimals на IEnumerable<T>, потому что List<T> не поддерживает эту функцию.

Код, который работает:

abstract class AnimalBase { public int SomeCommonProperty;}

interface IShelterBase<out T> where T : AnimalBase
{
    IEnumerable<T> GetAnimals();
}

class Horse : AnimalBase { }

class Stable : IShelterBase<Horse>
{
    public IEnumerable<Horse> GetAnimals()
    {
        return new List<Horse>();
    }
}

class Duck : AnimalBase { }

class HenHouse : IShelterBase<Duck>
{
    public IEnumerable<Duck> GetAnimals()
    {
        return new List<Duck>();
    }
}

void Main()
{
    List<IShelterBase<AnimalBase>> shelters = new List<IShelterBase<AnimalBase>>();

    shelters.Add(new Stable());
    shelters.Add(new HenHouse());

    foreach (var shelter in shelters)
    {
        var animals = shelter.GetAnimals();
        // do something with 'animals' collection
    }
}

Ответ 2

Вы можете сделать это, используя ковариацию и контравариантность, но ваш класс ShelterBase должен вытекать из интерфейса, так как только интерфейсы могут быть ковариантными или контравариантными. Вам нужно будет List<IShelterBase<T>>, и он должен работать.

Подробнее см. здесь

Ответ 4

Чтобы решить эту конкретную проблему, на самом деле вам не нужна ковариация. Когда вы потребляете списки животных, вы по-прежнему получаете AnimalBase через IShelterBase<out T> интерфейс. Можно также вывести список AnimalBase через базовый класс.

Лучшим и чистым дизайном было бы сделать GetAnimals вернуть список AnimalBase и создать перегрузку в каждом классе убежища, чтобы вернуть список этого конкретного животного.

abstract class ShelterBase<T> where T : AnimalBase
{
    public List<AnimalBase> GetAnimals(){return new List<AnimalBase>();}
}

class Stable : ShelterBase<Horse>
{
    public List<Horse> GetHorses(){return new List<Horse>();}
}

Другая проблема с этим дизайном заключается в экспонировании коллекции по наиболее производному типу - т.е. List, в отличие от IEnumerable или IList. Увидев, как вы столкнулись с проблемой создания класса, абстрагирующего коллекцию животных, вы должны действительно защитить внутреннюю коллекцию, отказавшись от прямой вставки/удаления. Как только вы это сделаете, все станет немного легче. Например. вот как я решил бы эту проблему.

abstract class ShelterBase<T> where T : AnimalBase
{
    protected List<T> _Animals;
    public AnimalBase() {
       _Animals = CreateAnimalCollection();
    }

    protected abstract List<T> CreateAnimalCollection();
    public IEnumerable<AnimalBase> GetAnimals(){return _Animals.Cast<AnimalBase>();}

    //Add remove operations go here
    public void Add(T animal){_Animals.Add(animal);}
    public void Remove(T animal){_Animals.Remove(animal);}

}

class Stable : ShelterBase<Horse>
{
    protected override List<Horse> CreateAnimalCollection(){return new List<Horse>();}

    public IEnumerable<Horse> GetHorses(){return _Animals;}
}

Вы заметите, что внутренняя коллекция животных никогда не отображается как изменчивый список. Это хорошо, поскольку это позволяет вам более жестко контролировать его содержимое. Методы Add и Remove в базовом приюте немного придуманы в этом примере, поскольку они не добавляют ничего лишнего через прямой доступ к коллекции, но вы можете добавить туда логику, например. проверяя максимальный размер приюта при добавлении или проверке животного возраста перед его удалением.

Ответ 5

У меня была аналогичная проблема. Все мои объекты производятся из базового класса, и я создал метод для возврата объединенного списка идентификаторов. Так был создан метод с generics и получил некоторые ошибки преобразования. Удалось применить общий T к Object и Object к BaseClass и на всякий случай поставить какую-то проверку.

//Needs it generic to use in a lot of derived classes
private String ConcatIds<T>(List<T> listObj)
{
    String ids = String.Empty;

    foreach (T obj in listObj)
    {
        BaseEntity be = CastBack(obj);

        if (ids.Count() > 0)
            ids = ids + String.Format(", {0}", be.Id);
        else
            ids = be.Id.ToString();
    }

    return ids;
}

//I'll probably move it to the Base Class itself
private BaseEntity CastBack<T>(T genericObj)
{
    Type type = typeof(T);

    if (type.BaseType == typeof(BaseEntity))
    {
        Object _obj = (Object)genericObj;
        return (BaseEntity)_obj;
    }
    else
    {
        throw new InvalidOperationException(String.Format("Cannot convert {0} to BaseEntity", type.ToString()));
    }
}

использование:

public class BaseEntity
{
   public Int32 Id {get; set;}
}

public class AnyDerivedClass : BaseEntity
{
  // Lorem Ipsum
}

private void DoAnything(List<AnyDerivedClass> myList)
{
    String ids = this.ConcatIds<AnyDerivedClass>(myList);
}

Изменить:. Через некоторое время мне нужно было создать более высокий уровень иерархии, а иногда возвращать родительский или грандиозный родитель. Поэтому я позволил моему методу CastBack более общий.

private B CastBack<T,B>(T genericObj)
{
    Type type = typeof(T);

    if (type.BaseType == typeof(B))
    {
        Object _obj = (Object)genericObj;
        return (B)_obj;
    }
    else
    {
        throw new InvalidOperationException(String.Format("Cannot cast back {0}", type.ToString()));
    }
}