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C#中的数组如何部分实现IList?

c#

如您所知,C#中的数组实现IList<T>了其他接口。但是,以某种方式,他们在没有公开实现IList<T>!的Count属性的情况下执行此操作。数组只有Length属性。

这是C#/。NET违反其关于接口实现的规则的公然示例还是我错过了一些东西?


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2020-05-19

共1个答案

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根据汉斯的答案的新答案

感谢汉斯给出的答案,我们可以看到实现比我们想象的要复杂一些。编译器和CLR都 非常努力
地给人以数组类型实现的印象IList<T>-但是数组差异使这一点变得棘手。与Hans的答案相反,数组类型(无论
单维还是从零开始)确实可以直接实现泛型集合,因为任何特定数组的类型都不 System.Array -这只是数组的 基本
类型。如果您问一个数组类型它支持什么接口,它包括通用类型:

foreach (var type in typeof(int[]).GetInterfaces())
{
    Console.WriteLine(type);
}

输出:

System.ICloneable
System.Collections.IList
System.Collections.ICollection
System.Collections.IEnumerable
System.Collections.IStructuralComparable
System.Collections.IStructuralEquatable
System.Collections.Generic.IList`1[System.Int32]
System.Collections.Generic.ICollection`1[System.Int32]
System.Collections.Generic.IEnumerable`1[System.Int32]

对于一维,从零开始的数组,就 语言
而言,该数组确实也可以实现IList<T>。C#规范的第12.1.2节是这样说的。因此,无论底层实现如何执行,语言都必须像实现其他接口一样实现 行为
。从这个角度来看,该接口 在某些成员被明确实现的情况下实现的(例如)。对于发生的事情,这是最佳的 语言 解释。T[]``IList<T>
Count

请注意,这仅适用于一维数组(以及从零开始的数组,而不是C#,因为一种语言说了有关非从零开始的数组)。T[,] 没有 实现IList<T>

从CLR的角度来看,有些事情正在发生。您无法获取通用接口类型的接口映射。例如:

typeof(int[]).GetInterfaceMap(typeof(ICollection<int>))

给出以下例外:

Unhandled Exception: System.ArgumentException: Interface maps for generic
interfaces on arrays cannot be retrived.

那为什么奇怪呢?好吧,我相信这确实是由于数组协方差引起的,这是类型系统IMO中的疣。即使IList<T>
协变(和不能安全),数组协方差允许这种工作:

string[] strings = { "a", "b", "c" };
IList<object> objects = strings;

看起来 好像是typeof(string[])器物IList<object>,实际上不是。

CLI规范(ECMA-335)分区1(第8.7.1节)具有以下内容:

签名类型T与签名类型U兼容-并且仅当以下至少一项成立时

T是从零开始的rank-1数组V[],并且UIList<W>,并且V是与W兼容的数组元素。

(它实际上没有提及ICollection<W>IEnumerable<W>我认为是规范中的错误。)

对于非差异性,CLI规范与语言规范直接匹配。从分区1的8.9.1节开始:

此外,创建的元素类型为T的向量将实现interface
System.Collections.Generic.IList<U>,其中U:=T。(第8.7节)

向量 是基数为零的一维数组。)

现在,在条款 实施细则
,明确了CLR做一些时髦的映射,以保持分配兼容性这里:当string[]被要求执行ICollection<object>.Count,它不能处理,在
相当 正常的方式。这算作显式接口实现吗?我认为以这种方式进行处理是合理的,因为除非您直接要求接口映射,否则从语言角度来看,它始终 会以
这种方式运行。

ICollection.Count

到目前为止,我已经讨论了泛型接口,但是接下来是ICollection具有其Count属性的非泛型。这次我们 可以
获取接口映射,并且实际上该接口是直接由实现的System.Array。该ICollection.Count属性实现的文档Array指出,它是通过显式接口实现实现的。

如果有人能想到这种显式接口实现与“常规”显式接口实现不同的方法,我很乐意进一步研究它。

关于显式接口实现的旧答案

尽管上述操作由于数组知识而变得更加复杂,但是您仍然 可以 通过显式接口实现来执行具有相同 可见 效果的操作

这是一个简单的独立示例:

public interface IFoo
{
    void M1();
    void M2();
}

public class Foo : IFoo
{
    // Explicit interface implementation
    void IFoo.M1() {}

    // Implicit interface implementation
    public void M2() {}
}

class Test    
{
    static void Main()
    {
        Foo foo = new Foo();

        foo.M1(); // Compile-time failure
        foo.M2(); // Fine

        IFoo ifoo = foo;
        ifoo.M1(); // Fine
        ifoo.M2(); // Fine
    }
}
2020-05-19