防止虚函数调用的泛型？

Question

多年后我正在重温我的 C#。我很生疏，所以这可能是我而不是编译器。

虚拟函数调用似乎停止工作，正如我对泛型所期望的那样。代码如下：

namespace ConsoleApp1 {

    public abstract class Root {
        // force me to implenent ToString() in subclasses
        public abstract new string ToString();
    }

    public class Mammal : Root {
        string m;
        public Mammal(string mIn) { m = mIn; }
        public override string ToString() => m;
    }

    // allow me to give a mammal a name:
    public class NamedMammal : Root {
        Mammal m; string name;
        public NamedMammal(Mammal mIn, string nameIn) {
            m = mIn; name = nameIn;
        }
        public override string ToString() =>
            $"({m.ToString()} has name {name})";
    }

    // but I may want to name many things, so make 
    //the thing being named generic:
    public class NamedThing<Tthing> : Root {
        Tthing thing; string name;
        public NamedThing(Tthing thingIn, string nameIn) {
            thing = thingIn; name = nameIn;
        }
        public override string ToString() =>
            $"({thing.ToString()} has name {name})";
    }
    // I can name tractors or planets if I want to now

    class Program {
        static void Main() {

            Mammal c = new Mammal("cow");
            NamedMammal nm = new NamedMammal(c, "daisy");
            Console.WriteLine(nm.ToString());
            // output, as expected:
            // (cow has name daisy)
            
            Mammal f = new Mammal("fox");
            NamedThing<Mammal> nt = 
                new NamedThing<Mammal>(f, "freddie");
            Console.WriteLine(nt.ToString());
            // not what I expected:
            // (ConsoleApp1.Mammal has name freddie)
        }
    }
}

它显然没有丢失类型，因为它将它输出为“ConsoleApp1.Mammal”，所以它知道它是一种哺乳动物，但它似乎没有像我预期的那样在它上面调用 ToString()。我猜它正在调用最基础的对象 ToString() 而不是最派生的。

这是按设计的吗，如果可以的话，有人可以给我一些指示，也许是如何处理这个问题的想法，因为我不想手写一堆样板文件。

Answer 1

问题在于方法object.ToString() 和Root.ToString() 没有任何关系。这是您的设计。

在NamedMammal 类中，您期望实现Root 的Mammal 类型的事物。所以编译器知道方法Root.ToString()保证存在于给定的实例上。然后在NamedMammal.ToString() 方法中，您调用Mammal 的Root.ToString() 实现，因为它隐藏（而不是覆盖）object.ToString()。

但是对于NamedThing 类，您的事物 不需要实现Root.ToString()，因此在方法NamedThing.ToString() 中调用thing.ToString() 将调用object.ToString()。这不会导致调用Root.ToString() 方法，因为它不是object.ToString() 的压倒一切的虚拟方法。

对此的解决方案是将NamedThing 的类型参数设置为实现Root，例如：

public class NamedThing<Tthing> : Root where Tthing : Root 
{ .. }

另一种解决方案是替换 new in

public abstract new string ToString();

override

public abstract override string ToString();

这样实现类型会覆盖 object.ToString() 而不是不相关的类似命名方法。

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但请注意，您至少需要第一个解决方案来强制与 NamedThing 一起使用的类型实现 ToString()。