c# - 接口(interface)如何实现逐渐更严格的类型化属性？

Question

我正在研究一系列数据结构。有些需要特定数量的维度(例如四叉树或八叉树)，有些则允许任意数量(例如 kd 树)。我想实现不同的结构和接口(interface)，如下所示:

public struct Point : IPoint // An n-dimensional point
public struct Point2D : IPoint // A 2-dimensional point

public interface IPointEntity
{
    IPoint Location { get; }
}
public interface IPointEntity2D : IPointEntity
{
    Point2D Location { get; }
}

这样，我就可以创建这样的类:

public class Quadtree
{
    public void Add(IPointEntity2D value) {...}
}

public class KdTree
{
    public void Add(IPointEntity value) {...}
}

但是，我被告知 IPointEntity2D 必须将 Location 声明为 New，因为它隐藏了 IPointEntity.Location 。但这违背了目的，因为我必须分别实现它们。在我看来，2D 实现应该满足 n-D 接口(interface)的要求。我怎样才能做到这一点？

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编辑: 我现在已经按照 Jon Skeet 的建议实现了它:

public struct Point : IPoint // An n-dimensional point
public struct Point2D : IPoint // A 2-dimensional point

public interface IPointEntity<T> where T : IPoint
{
    T Location { get; }
}

public class Quadtree<T> where T : IPointEntity<Point2D>
{
    public void Add(T value) {...}
}

public class KdTree<T> where T : IPointEntity<IPoint>
{
    public void Add(T value) {...}
}

但是当我尝试创建一个实体时，我无法像我希望的那样在两个适当的类中使用它们:

public class Sprite2D : IPointEntity<Point2D>
{
    public Point2D Location { get; set; }
}
public class Sprite3D : IPointEntity<Point3D>
{
    public Point3D Location { get; set; }
}

static void Main(string[] args)
{
    var quadtree = new Quadtree<Sprite2D>(); // Works just great
    var kdTree2D = new KdTree<Sprite2D>();   // Doesn't work
    var kdTree3D = new KdTree<Sprite3D>();   // Doesn't work
}

Answer 1

您正在寻找协变返回类型 - 它们在 .NET 中不存在。您必须分别实现这两个属性，使用显式接口(interface)实现来避免它们发生冲突。

一种可能的解决方法是使用通用接口(interface):

public interface IPointEntity<T> where T : IPoint
{
    T Location { get; }
}

请注意，这还允许类实现 IPointEntity<Point>并避免拳击 Point进入IPoint当它被访问时。