为什么inheritance不按我认为应该工作的方式工作？
我有一些inheritance问题，因为我有一组相互关联的抽象类需要全部重写以创建客户端实现。 理想情况下，我想做类似以下的事情：
abstract class Animal { public Leg GetLeg() {...} } abstract class Leg { } class Dog : Animal { public override DogLeg Leg() {...} } class DogLeg : Leg { } 这将允许任何使用Dog类的人自动获取DogLegs以及使用Animal类获取Legs的任何人。 问题是被覆盖的函数必须与基类具有相同的类型，因此不会编译。 我不明白为什么不应该这样，因为DogLeg可以隐式地施放到Leg。 我知道有很多方法可以解决这个问题，但我更好奇为什么这不可能/在C＃中实现。
编辑 ：我有点修改，因为我实际上在我的代码中使用属性而不是函数。
编辑 ：我将其更改回函数，因为答案仅适用于那种情况（属性的set函数的value参数的协方差不应该起作用）。 对不起波动！ 我意识到这使得许多答案看起来无关紧要。
简短的回答是GetLeg在其返回类型中是不变的。 可以在这里找到答案很长的答案： 协方差和逆变
我想补充一点，虽然inheritance通常是大多数开发人员从他们的工具箱中取出的第一个抽象工具，但几乎总是可以使用组合。 对于API开发人员来说，组合稍微有些工作，但是对于其消费者来说API更有用。
显然，如果你在破损的DogLeg上操作，你需要一个演员阵容。
狗应该返回Leg而不是DogLeg作为返回类型。 实际的类可能是DogLeg，但重点是解耦，因此Dog的用户不必了解DogLegs，他们只需要了解Legs。
更改：
class Dog : Animal { public override DogLeg GetLeg() {...} }
至：
class Dog : Animal { public override Leg GetLeg() {...} }
不要这样做：
if(a instanceof Dog){ DogLeg dl = (DogLeg)a.GetLeg();
它违背了编程为抽象类型的目的。
隐藏DogLeg的原因是因为抽象类中的GetLeg函数返回一个抽象的Leg。 如果您要覆盖GetLeg，则必须返回Leg。 这就是在抽象类中使用方法的重点。 将该方法传播给它的孩子们。 如果您希望Dog的用户了解DogLegs，请创建一个名为GetDogLeg的方法并返回DogLeg。
如果您可以像提问者那样做，那么Animal的每个用户都需要了解所有动物。
完全有效的愿望是让签名的重写方法具有返回类型，该类型是重写方法（ phew ）中返回类型的子类型。 毕竟，它们与运行时类型兼容。
但是C＃在重写方法中还不支持“协变返回类型”（与C ++ [1998]和Java [2004]不同）。
正如Eric Lippert在他的博客 [2008年6月19日]中所说的那样，你需要在可预见的未来努力工作并做好准备：
这种方差称为“返回类型协方差”。
我们没有计划在C＃中实现这种差异。
abstract class Animal { public virtual Leg GetLeg () } abstract class Leg { } class Dog : Animal { public override Leg GetLeg () { return new DogLeg(); } } class DogLeg : Leg { void Hump(); }
这样做，然后你可以利用客户端的抽象：
Leg myleg = myDog.GetLeg();
然后，如果你需要，你可以投下它：
if (myleg is DogLeg) { ((DogLeg)myLeg).Hump()); }
完全做作，但关键是你可以做到这一点：
foreach (Animal a in animals) { a.GetLeg().SomeMethodThatIsOnAllLegs(); }
虽然仍然保留了在Doglegs上使用特殊驼峰方法的能力。
您可以使用generics和接口在C＃中实现它：
abstract class Leg { } interface IAnimal { Leg GetLeg(); } abstract class Animal : IAnimal where TLeg : Leg { public abstract TLeg GetLeg(); Leg IAnimal.GetLeg() { return this.GetLeg(); } } class Dog : Animal { public class DogLeg : Leg { } public override DogLeg GetLeg() { return new DogLeg();} }
GetLeg（）必须返回Leg作为覆盖。 但是，您的Dog类仍然可以返回DogLeg对象，因为它们是Leg的子类。 然后客户可以像doglegs一样投射和操作它们。
public class ClientObj{ public void doStuff(){ Animal a=getAnimal(); if(a is Dog){ DogLeg dl = (DogLeg)a.GetLeg(); } } }
并不是说它有多大用处，但注意Java确实支持协变返回可能很有意思，所以这将完全符合您的预期。 显然Java没有属性;）
也许通过示例更容易看到问题：
Animal dog = new Dog(); dog.SetLeg(new CatLeg());
如果你编译了Dog，那应该编译，但我们可能不想要这样的突变体。
一个相关的问题是Dog []应该是Animal []，还是IList
C＃有明确的接口实现来解决这个问题：
abstract class Leg { } class DogLeg : Leg { } interface IAnimal { Leg GetLeg(); } class Dog : IAnimal { public override DogLeg GetLeg() { /* */ } Leg IAnimal.GetLeg() { return GetLeg(); } }
如果您通过类型为Dog的引用拥有Dog，则调用GetLeg（）将返回DogLeg。 如果你有相同的对象，但引用的类型是IAnimal，那么它将返回一个Leg。
是的，我知道我可以投，但这意味着客户必须知道Dogs有DogLegs。 我想知道的是，如果存在技术原因，为什么这是不可能的，因为存在隐式转换。
@Brian Leahy显然如果你只是作为一个腿进行操作，就没有必要或没有理由去施展。 但是如果有一些DogLeg或Dog特定的行为，有时候有理由认为演员是必要的。
您还可以返回Leg和/或DogLeg都实现的接口ILeg。
要记住的重要一点是，您可以在每个使用基类型的地方使用派生类型（您可以将Dog传递给任何期望Animal的方法/属性/字段/变量）
我们来看看这个function：
public void AddLeg(Animal a) { a.Leg = new Leg(); }
一个完全有效的函数，现在让我们调用这样的函数：
AddLeg(new Dog());
如果属性Dog.Leg不是Leg类型，则AddLeg函数突然包含错误，无法编译。
@Luke
我想你或许是对遗产的误解。 Dog.GetLeg（）将返回DogLeg对象。
public class Dog{ public Leg GetLeg(){ DogLeg dl = new DogLeg(super.GetLeg()); //set dogleg specific properties } } Animal a = getDog(); Leg l = a.GetLeg(); l.kick();
调用的实际方法是Dog.GetLeg（）; 和DogLeg.Kick（）（我假设一个方法Leg.kick（）存在）那里，声明的返回类型是DogLeg是不必要的，因为这是返回的，即使Dog.GetLeg（）的返回类型是腿。
您可以通过使用具有适当约束的generics来实现您想要的效果，如下所示：
abstract class Animal where LegType : Leg { public abstract LegType GetLeg(); } abstract class Leg { } class Dog : Animal { public override DogLeg GetLeg() { return new DogLeg(); } } class DogLeg : Leg { }