泛型类型相互引用

Question

我编写了简单的解析器并想实现接下来的两个接口：

public interface IResult<TValue, TToken> 
    where TToken : ITokenizer<IResult<TValue, TToken>, TValue>
{
    TToken Tokenizer { get; }
    TValue Value { get; }
}

public interface ITokenizer<TResult, TValue> 
    where TResult : IResult<TValue, ITokenizer<TResult, TValue>>
{
    TResult Advance();
}

它有下一个用途：ITokenizer 是一个不可变的 class，用于按标记拆分字符串。我们可以调用 Advance 方法并获取 Result：下一个标记和下一个分词器。所以，我想在 Result class 中存储令牌和分词器，并想为此添加编译时约束。

现在我在构造这两个接口时遇到编译时错误。

我认为接下来 classes 可以实现具有所有约束的接口：

public class Result : IResult<string, Tokenizer>
{ /* implement interface */}

public class Tokenizer : ITokenizer<Result, string>
{ /* implement interface */}

谁能解释一下哪里出了问题？也许为什么不可能或如何使此代码正确？

P.S。对于我的任务，我可以简单地使用 IResult<TValue, TToken> 接口而没有任何约束，但是我可以在不丢失约束的情况下实现它吗？

编译器错误：

(3:22) The type 'Test.IResult<TValue,TToken>' cannot be used as type parameter 'TResult' in the generic type or method 'Test.ITokenizer<TResult,TValue>'. 
There is no implicit reference conversion from 'Test.IResult<TValue,TToken>' to 
'Test.IResult<TValue,Test.ITokenizer<Test.IResult<TValue,TToken>,TValue>>'.
(10:22) The type 'Test.ITokenizer<TResult,TValue>' cannot be used as type parameter 'TToken' in the generic type or method 'Test.IResult<TValue,TToken>'. 
There is no implicit reference conversion from 'Test.ITokenizer<TResult,TValue>' to 
'Test.ITokenizer<Test.IResult<TValue,Test.ITokenizer<TResult,TValue>>,TValue>'.

Answer 1

您可以尝试向两个接口添加一个类型约束，如下所示：

public interface IResult<TValue, TToken, TResult>
    where TToken : ITokenizer<TResult, TValue, TToken>
    where TResult : IResult<TValue, TToken, TResult> {
    TToken Tokenizer { get; }
    TValue Value { get; }
}

public interface ITokenizer<TResult, TValue, TTokenizer>
    where TResult : IResult<TValue, TTokenizer, TResult>
    where TTokenizer : ITokenizer<TResult, TValue, TTokenizer> {
    TResult Advance();
}

有点难看，但我认为可以实现您的目标：

public class Result : IResult<string, Tokenizer, Result>
{

}

public class Tokenizer : ITokenizer<Result, string, Tokenizer> {

}

我认为主要问题不是循环引用，而是编译器无法推断泛型类型之间的隐式转换这一事实，除非您提供一些帮助。

更新：我认为您的接口在 Tokenizer 和 Result 之间缺乏紧密的联系。 IResult 接口说 TToken 可以是 any tokenizer，我的意思是与 any 结果相关。所以可以是ITokenizer<Result1>、ITokenizer<Result2>等。但是您不能将 ITokenizer<Result1> 分配给 ITokenizer<Result2>（即使结果实现相同的接口）——这是不同的类型。分词器接口也是如此。当你像上面那样更改接口时，现在很清楚 TToken 是 TResult 的分词器，同时 TResult 是 TTokenizer 的结果（现在这是两个具体的类型，而不是接口，它们之间有很强的关系）。

Answer 2

更新请忽略这个答案，因为 Evk 的回答反驳了这个答案。但是，我仍然在这里留下这个答案，因为如果其他人认为它与循环引用有关，这将有助于解释它显然不是。

问题是当编译器试图编译第一个接口时，它需要编译第二个，但要编译第二个，它需要编译第一个。因此，它不能这样做，因为它无法得出结论。为了使事情更简单，此代码将得到与您的代码相同的错误：

public interface IFirst<TFirst>
    where TFirst : ISecond<IFirst<TFirst>>
{

}

public interface ISecond<TSecond>
    where TSecond : IFirst<ISecond<TSecond>>
{ }

但是下面的代码不会报错，因为没有循环引用，编译器可以得出结论：

public interface IFirst<TFirst>
    where TFirst : ISecond<IFirst<TFirst>>
{

}

public interface ISecond<TSecond>
    //where TSecond : IFirst<ISecond<TSecond>>
{ }

泛型类型相互引用

Generic types references each other

c#

generics

generic-constraints