从另一个泛型类添加泛型方法约束

Question

我不确定标题是否反映了我的意思，但......
假设我有两个类， Entity和Component ：

public abstract class Entity
{
    private List<Component> _components = new List<Component>();

    public void AddComponent<T>()
        where T : Component
    {
        T component = (T)Activator.CreateInstance(typeof(T));
        component.Owner = this;

        _components.Add(component);
    }
}

public abstract class Component
{
    public Entity Owner { get; protected set; }

    public abstract void Update();
}

正如您可能注意到的，上面的类是abstract classes ，意思是不打算直接使用。 但是，在开发的后期阶段，我知道某些Component需要的功能只能由继承到Entity类的特定类附加/添加。

所以，我添加了一个继承Component Component<T>类：

public abstract class Entity
{
    private List<Component> _components = new List<Component>();

    public void AddComponent<T>()
        where T : Component
    {
        T component = (T)Activator.CreateInstance(typeof(T));
        component.Owner = this;

        _components.Add(component);
    }
}

public abstract class Component
{
    public Entity Owner { get; protected set; }

    public abstract void Update();
}

public abstract class Component<T> : Component
{
    // I hide the base.Owner with new keyword
    // feel free to suggest me in case there is better approach to do this
    new public T Owner 
    { 
        get { return (T)base.Owner; } 
        protected set { base.Owner = value; }
    }
}

现在，假设我有Foo ， Bar和Processor类：

public class Foo : Entity
{
    public int FooValue { get; set; }
}

public class Bar : Entity
{
    public int BarValue { get; set; }
}

public class Processor : Component<Foo>
{
    public override void Update()
    {
        Owner.FooValue = 10;
    }
}

我想要做的是使得只有Foo对象可以添加Processor类。 目前AddComponent忽略它，所以我不知道该怎么做：

var foo = new Foo();
var bar = new Bar();

foo.AddComponent<Processor>(); // OK
bar.AddComponent<Processor>(); // Compiler should give an error at this point

我也试过这样做：

public void AddComponent<T, X>()
    where T : Component<X>
    where X : Entity
{
    T component = (T)Activator.CreateInstance(typeof(T));
    component.Owner = this;

    _components.Add(component);
}

但是，它需要我明确指定X约束：

foo.AddComponent<Processor, Foo>();
bar.AddComponent<Processor, Bar>(); // Error, but the syntax is weird!

有任何想法吗？

Answer 1

您的帖子不清楚您对基本Entity和Component类的约束（如果有）。 所以我不知道你的场景下面是否可行。 也就是说，我相信如果不是，你将无法做你想做的事情，否则编译器就不会知道泛型类型参数。

没有任何其他约束的解决方案是使您的Entity类通用，并提供子类类型本身作为类型参数：

class Entity { }

class Entity<T> : Entity where T : Entity<T>
{
    public void AddComponent<U>(U value) where U : Component<T> { }
}

class Component<T> where T : Entity { }

class Foo : Entity<Foo> { }

class Bar : Entity<Bar> { }

class P : Component<Foo> { }

我知道它看起来很奇怪。 但是你基本上要求一个通用类型依赖的自引用图，而在C＃代码中，上面就是这样。

您可以使用类型推断调用AddComponent()方法（因此不需要通用参数）。 如果您尝试使用错误类型的Component<T>对象调用它，您将收到编译器错误：

Foo foo = new Foo();
Bar bar = new Bar();
P p = new P();

foo.AddComponent(p);
bar.AddComponent(p); // CS0311

注意：我强烈建议不要隐藏班级成员。 它并没有真正影响你提出的问题（即你可以完全抛弃那个细节），但是有两个不同的属性同名只是要求bug。 如果你必须使用隐藏，恕我直言你应该至少让新属性使用隐藏属性。 例如：

class Component
{
    public Entity Owner { get; protected set; }
}

class Component<T> : Component where T : Entity
{
    new public T Owner
    {
        get { return (T)base.Owner; }
        set { base.Owner = value; }
    }
}

您不会对非泛型Component.Owner属性的赋值进行编译时检查，但是如果某些代码尝试将Owner属性作为通用版本取消引用，则至少会出现运行时错误，如果和何时由于某种原因，基类型分配了错误的类型。