如何在使用通用约束时使用inheritance

在尝试实现允许inheritance并希望有人可以提供帮助的库时，我正在努力解决一些通用约束问题。

我正在尝试建立一个有3种口味的类库，每个库都建立在另一个之上。 对我来说，这似乎是一个使用generics的绝佳机会，因为我不能通过纯粹的inheritance做我想要的事情。 下面的代码（这应该直接粘贴到VS）后面有一些解释：

using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace Test { #region Base Classes public class GenericElement { } /// 
Visit to a GenericElement
 public class Generic_Visit where E : GenericElement { public E Element { get; set; } } /// 
Collection of Visits
 public class Generic_Route where V : Generic_Visit where E : GenericElement { public List Visits { get; set; } public Double Distance { get; set; } } /// 
Collection of Routes
 public class Generic_Solution where R : Generic_Route where V : Generic_Visit where E : GenericElement { public List Routes { get; set; } public Double Distance { get { return this.Routes.Select(r => r.Distance).Sum(); } } } #endregion #region TSP Classes public class Concrete_TSPNode : GenericElement { } public abstract class Generic_TSPVisit : Generic_Visit where E : Concrete_TSPNode { public Double Time { get; set; } } public abstract class Generic_TSPRoute : Generic_Route where V : Concrete_TSPVisit where E : Concrete_TSPNode { public Double Time { get { return this.Visits.Select(v => v.Time).Sum(); } } } public abstract class Generic_TSPSolution : Generic_Solution where R : Concrete_TSPRoute where V : Concrete_TSPVisit where E : Concrete_TSPNode { public Double Time { get { return this.Routes.Select(r => r.Time).Sum(); } } } public class Concrete_TSPVisit : Generic_TSPVisit { } public class Concrete_TSPRoute : Generic_TSPRoute { } public class Concrete_TSPSolution : Generic_TSPSolution { } #endregion #region VRP public class Concrete_VRPNode : Concrete_TSPNode { } public abstract class Generic_VRPVisit : Generic_TSPVisit where E : Concrete_VRPNode { public Double Capacity { get; set; } } public abstract class Generic_VRPRoute : Generic_TSPRoute where V : Concrete_VRPVisit where E : Concrete_VRPNode { public Double Capacity { get { return this.Visits.Select(v => v.Capacity).Sum(); } } } public abstract class G_VRPSolution : Generic_TSPSolution where R : Concrete_VRPRoute where V : Concrete_VRPVisit where E : Concrete_VRPNode { public Double Capacity { get { return this.Routes.Select(r => r.Capacity).Sum(); } } } public class Concrete_VRPVisit : Generic_VRPVisit { } public class Concrete_VRPRoute : Generic_VRPRoute { } public class Concrete_VRPSolution : Generic_TSPSolution { } #endregion } 

代码背后的想法是有一组基类使用generics公开属性。 这允许我拥有强类型集合。

这三个阶段中有2个基于这些，TSP和VRP在这个例子中有4个具体的类（这些是使用类库的开发人员应该与之交互，因为通用约束只是有点疯狂） – 元素，参观，路线和解决方案。

对于TSP和VRP，还有一些前缀为Generic的类。 这些允许我想要的inheritance，因为它暴露了通用类型。 如果我不使用这些（比如Concrete_VRPRouteinheritanceConcrete_TSPRoute），那么我必须继续强制转换Visits集合返回的项目类型以获取Capacity属性。

我相当自信所有类型都正确排列，但是当我尝试构建时，我得到以下错误，我真的不知道如何解决它们。

错误1类型“V”不能用作generics类型或方法“Test.Generic_Route”中的类型参数“V”。 没有从’V’到’Test.Generic_Visit’的隐式引用转换。

错误2类型“V”不能用作generics类型或方法“Test.Generic_Solution”中的类型参数“V”。 没有从’V’到’Test.Generic_Visit’的隐式引用转换。

错误3类型“R”不能用作generics类型或方法“Test.Generic_Solution”中的类型参数“R”。 没有从’R’到’Test.Generic_Route’的隐式引用转换

错误4类型“V”不能用作generics类型或方法“Test.Generic_TSPRoute”中的类型参数“V”。 没有从’V’到’Test.Concrete_TSPVisit’的隐式引用转换。

错误5类型“V”不能用作generics类型或方法“Test.Generic_TSPSolution”中的类型参数“V”。 没有从’V’到’Test.Concrete_TSPVisit’的隐式引用转换。

错误6类型“R”不能用作generics类型或方法“Test.Generic_TSPSolution”中的类型参数“R”。 没有从’R’到’Test.Concrete_TSPRoute’的隐式引用转换。

错误7类型’Test.Concrete_VRPVisit’不能在generics类型或方法’Test.Generic_TSPSolution’中用作类型参数’V’。 没有从’Test.Concrete_VRPVisit’到’Test.Concrete_TSPVisit’的隐式引用转换。

错误8类型’Test.Concrete_VRPRoute’不能用作generics类型或方法’Test.Generic_TSPSolution’中的类型参数’R’。 没有从’Test.Concrete_VRPRoute’到’Test.Concrete_TSPRoute’的隐式引用转换。’Test.Concrete_TSPRoute’。

Answer 1

这是一块通用蛋糕。 您需要根据自己定义generics类。 递归通用定义。

基础类：

 public class Generic_Element where E : Generic_Element { } /// 
Visit to a Generic_Element
 public class Generic_Visit where V : Generic_Visit where E : Generic_Element { public E Element { get; set; } } /// 
Collection of Visits
 public class Generic_Route where R : Generic_Route where V : Generic_Visit where E : Generic_Element { public List Visits { get; set; } public Double Distance { get; set; } } /// 
Collection of Routes
 public class Generic_Solution where S : Generic_Solution where R : Generic_Route where V : Generic_Visit where E : Generic_Element { public List Routes { get; set; } public Double Distance { get { return this.Routes.Select(r => r.Distance).Sum(); } } } 

TSP课程：

 public class Generic_Tsp_Element : Generic_Element where E : Generic_Tsp_Element { } /// 
Visit to a Generic_Element
 public class Generic_Tsp_Visit : Generic_Visit where V : Generic_Tsp_Visit where E : Generic_Tsp_Element { public Double Time { get; set; } } /// 
Collection of Visits
 public class Generic_Tsp_Route : Generic_Route where R : Generic_Tsp_Route where V : Generic_Tsp_Visit where E : Generic_Tsp_Element { public Double Time { get { return this.Visits.Select(v => v.Time).Sum(); } } } /// 
Collection of Routes
 public class Generic_Tsp_Solution : Generic_Solution where S : Generic_Tsp_Solution where R : Generic_Tsp_Route where V : Generic_Tsp_Visit where E : Generic_Tsp_Element { public Double Time { get { return this.Routes.Select(r => r.Time).Sum(); } } } public class Concrete_Tsp_Element : Generic_Tsp_Element { } public class Concrete_Tsp_Visit : Generic_Tsp_Visit { } public class Concrete_Tsp_Route : Generic_Tsp_Route { } public class Concrete_Tsp_Solution : Generic_Tsp_Solution { } 

VRP课程：

 public class Generic_Vrp_Element : Generic_Element where E : Generic_Vrp_Element { } /// 
Visit to a Generic_Element
 public class Generic_Vrp_Visit : Generic_Visit where V : Generic_Vrp_Visit where E : Generic_Vrp_Element { public Double Capacity { get; set; } } /// 
Collection of Visits
 public class Generic_Vrp_Route : Generic_Route where R : Generic_Vrp_Route where V : Generic_Vrp_Visit where E : Generic_Vrp_Element { public Double Capacity { get { return this.Visits.Select(v => v.Capacity).Sum(); } } } /// 
Collection of Routes
 public class Generic_Vrp_Solution : Generic_Solution where S : Generic_Vrp_Solution where R : Generic_Vrp_Route where V : Generic_Vrp_Visit where E : Generic_Vrp_Element { public Double Capacity { get { return this.Routes.Select(r => r.Capacity).Sum(); } } } public class Concrete_Vrp_Element : Generic_Vrp_Element { } public class Concrete_Vrp_Visit : Generic_Vrp_Visit { } public class Concrete_Vrp_Route : Generic_Vrp_Route { } public class Concrete_Vrp_Solution : Generic_Vrp_Solution { } 

最终结果是非通用的具体类，可以像这样使用：

 var e = new Concrete_Tsp_Element(); var v = new Concrete_Tsp_Visit(); v.Element = e; v.Time = 0.5; var r = new Concrete_Tsp_Route(); r.Visits = new List(new[] { v }); r.Distance = 2.1; var s = new Concrete_Tsp_Solution(); s.Routes = new List(new[] { r }); Console.WriteLine(s.Distance); Console.WriteLine(s.Time); Console.ReadLine(); 

请享用！ 请享用！

Answer 2

好的，我们来看看第一个。 错误是：

类型’V’不能用作generics类型或方法’Test.Generic_Route’中的类型参数’V’。 没有从’V’到’Test.Generic_Visit’的隐式引用转换。

它抱怨这个声明：

 public abstract class Generic_TSPRoute : Generic_Route where V : Concrete_TSPVisit where E : Concrete_TSPNode 

这确定了两个定义：

• V是一个Concrete_TSPVisit （或它的后代）

• E是Concrete_TSPNode （或它的后代）

现在让我们看看Generic_Route允许我们放入的内容：

 public class Generic_Route where V : Generic_Visit where E : GenericElement 

第二个约束很好，因为Concrete_TSPNode是GenericElement 。 第一个是有问题的：记住E是Concrete_TSPNode 或它的后代 ，因此Generic_Visit可以是：

• Generic_Visit ， 或

• Generic_Visit

但是，我们之前也知道V是Concrete_TSPVisit （或者它的后代）。

• Concrete_TSPVisitinheritance自Generic_TSPVisit

• Generic_TSPVisitinheritance自Generic_Visit

注意什么？ 这要求它是Generic_Visit 。 重点不允许是Generic_Visit 。

换句话说，想象一下我写这个：

 var route = new Generic_TSPRoute(); 

根据您的层次结构， Concrete_TSPVisit是Generic_Visit ，因此具有看起来像的属性

 public Concrete_TSPNode Element { get; set; } 

如果我从此属性中检索值，则仅保证它是Concrete_TSPNode但不一定是Concrete_TSPNode_Subclass 。

编辑：

我将留下这个答案，因为它解释了编译器错误的原因，但Enigmativity的答案实际上提供了问题的解决方案。

Answer 3

这与Enigmativity的答案相同，但删除了所有冗余约束。 这仍然编译，它没有任何通用的递归，并且据我所知，仍然是所需的类型安全。 谜团，我错过了什么？ 🙂

 public class Generic_Element { } public class Generic_Visit { public E Element { get; set; } } /// 
Collection of Visits
 public class Generic_Route { public List Visits { get; set; } public Double Distance { get; set; } } /// 
Collection of Routes
 public class Generic_Solution where R : Generic_Route { public List Routes { get; set; } public Double Distance { get { return this.Routes.Select(r => r.Distance).Sum(); } } } public class Generic_Tsp_Element : Generic_Element { } /// 
Visit to a Generic_Element
 public class Generic_Tsp_Visit : Generic_Visit { public Double Time { get; set; } } /// 
Collection of Visits
 public class Generic_Tsp_Route : Generic_Route where V : Generic_Tsp_Visit { public Double Time { get { return this.Visits.Select(v => v.Time).Sum(); } } } /// 
Collection of Routes
 public class Generic_Tsp_Solution : Generic_Solution where R : Generic_Tsp_Route where V : Generic_Tsp_Visit { public Double Time { get { return this.Routes.Select(r => r.Time).Sum(); } } } public class Concrete_Tsp_Element : Generic_Tsp_Element { } public class Concrete_Tsp_Visit : Generic_Tsp_Visit { } public class Concrete_Tsp_Route : Generic_Tsp_Route { } public class Concrete_Tsp_Solution : Generic_Tsp_Solution { } public class Generic_Vrp_Element : Generic_Element { } /// 
Visit to a Generic_Element
 public class Generic_Vrp_Visit : Generic_Visit { public Double Capacity { get; set; } } /// 
Collection of Visits
 public class Generic_Vrp_Route : Generic_Route where V : Generic_Vrp_Visit { public Double Capacity { get { return this.Visits.Select(v => v.Capacity).Sum(); } } } /// 
Collection of Routes
 public class Generic_Vrp_Solution : Generic_Solution where R : Generic_Vrp_Route where V : Generic_Vrp_Visit { public Double Capacity { get { return this.Routes.Select(r => r.Capacity).Sum(); } } } public class Concrete_Vrp_Element : Generic_Vrp_Element { } public class Concrete_Vrp_Visit : Generic_Vrp_Visit { } public class Concrete_Vrp_Route : Generic_Vrp_Route { } public class Concrete_Vrp_Solution : Generic_Vrp_Solution { }