泛型类的基类约束指定类本身答案

【问题标题】：Base class constraint on generic class specifying the class itself泛型类的基类约束指定类本身
【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？

标签： c# generics type-parameter generic-constraints

【解决方案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>
{
}

【讨论】：

【解决方案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。

【讨论】：

【解决方案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。

【讨论】：