接口实现上成员的返回类型必须与接口定义完全匹配？

Question

根据 CSharp 语言规范。

接口定义了一个可以由类实现的契约，并且 结构。接口不提供成员的实现 它定义了——它仅仅指定了必须由 实现接口的类或结构。

所以我有这个：

interface ITest
{
    IEnumerable<int> Integers { get; set; }
}

我的意思是。 “我与一个属性签订了一个合同，该属性是您可以枚举的整数集合”。

那我想要下面的接口实现：

class Test : ITest
{
    public List<int> Integers { get; set; }
}

我得到以下编译器错误：

'Test' 没有实现接口成员'ITest.Integers'。 'Test.Integers' 不能实现 'ITest.Integers' 因为它没有 具有匹配的返回类型 'System.Collections.Generic.IEnumerable'。

只要我可以说我的 Test 类实现了 ITest 契约，因为 int 属性的 List 实际上是 int 的 IEnumerable。

那么 c# 编译器告诉我错误的方式是什么？

Answer 1

仅供参考，您想要的功能称为“虚拟方法返回类型协方差”，正如您所发现的，C# 不支持它。这是其他面向对象语言的特性，例如 C++。

虽然我们经常收到对此功能的请求，但我们没有计划将其添加到语言中。这不是一个可怕的功能。如果我们有它，我会使用它。但是我们有很多理由不这样做，包括它不受 CLR 支持，它为可版本控制的组件添加了新的有趣的故障模式，Anders 认为它​​不是一个非常有趣的特性，而且我们有很多很多更高的优先级和有限的预算。

顺便说一句，尽管人们一直要求我们提供虚方法返回类型协变，但没有人要求虚方法形式参数类型逆变，尽管从逻辑上讲它们本质上是相同的特性。也就是说，我有一个采用 Giraffe 的虚拟方法/接口方法 M，我想用采用 Animal 的方法 M 覆盖它/实现它。

Answer 2

你不能这样做，因为如果允许的话，你手头上会有一个大问题，具体取决于实现。考虑：

interface ITest
{
    IEnumerable<int> Integers { get; set; }
}

class Test : ITest
{
    // if this were allowed....
    public List<int> Integers { get; set; }
}

这将允许：

ITest test = new Test();
test.Integers = new HashSet<int>();

这将使 Test 的合同无效，因为 Test 说它包含 List<int>。

现在，您可以使用显式接口实现来允许它满足两个签名，具体取决于它是从 ITest 引用还是 Test 引用中调用的：

class Test : ITest
{
    // satisfies interface explicitly when called from ITest reference
    IEnumerable<int> ITest.Integers
    {
        get
        {
            return this.Integers; 
        }
        set
        {
            this.Integers = new List<int>(value);
        }
    }

    // allows you to go directly to List<int> when used from reference of type Test
    public List<int> Integers { get; set; }
}

Answer 3

简单的事实是，如果一个界面说：

IInterface{
   Animal A { get; }
}

那么该属性的实现必须与类型完全匹配。尝试将其实现为

MyClass : IInterface{
  Duck A { get; }
}

不起作用 - 即使 Duck 是 Animal

您可以这样做：

MyClass : IInterface{
  Duck A { get; }
  Animal IInterface.A { get { return A; } }
}

即提供IInterface.A 成员的显式实现，利用Duck 和Animal 之间的类型关系。

在您的情况下，这意味着至少将 getter 实现为 ITest.Integers

IEnumerable<int> ITest.Integers { get { return Integers; } }

要实现 setter，您需要乐观地进行转换或对输入值使用 .ToList()。

请注意，在这些显式实现中使用A 和Integers 不是递归的，因为显式接口实现在类型的公共视图中是隐藏的——它们只有在调用者通过它与类型对话时才会生效IInterface/ITest接口实现。

Answer 4

您需要规范中的 13.4.4：

出于接口映射的目的，类成员 A 与接口成员 B 匹配时：

•A和B是属性，A和B的名称和类型相同，A和B具有相同的访问器（如果A 不是显式接口成员实现，则允许其拥有额外的访问器。

此外，您认为List<int> Integers { get; set; } 满足IEnumerable<int> Integers { get; set; } 的合同是错误的。即使规范以某种方式放宽以不要求返回类型相同，请注意带有公共设置器的List<int> 类型的属性与带有公共设置器的IEnumerable<int> 类型的属性在任何地方都不相同，因为后者可以分配int[] 的实例，但不能分配给前者。

Answer 5

你可以这样做：

 interface ITest
{
    IEnumerable<int> Integers { get; set; }
}

class Test : ITest
{
    public IEnumerable<int> Integers { get; set; }

    public Test()
    {
        Integers = new List<int>();
    }
}

Answer 6

因为 Test 不是 ITest。为什么 ？使用 ITest，您可以将数组设置为属性 Integers。但是你不能通过测试。 使用 .net 4.0，您可以执行类似的操作（协变和逆变），但并非完全如此，每种语言都不正确。