具有强类型返回类型的抽象方法

Question

考虑以下类:

public abstract class Animal
{
    public abstract Animal GiveBirth();
}

public class Monkey : Animal
{
    public override Animal GiveBirth()
    {
        return new Monkey();
    }
}

public class Snake : Animal
{
    public override Animal GiveBirth()
    {
        return new Snake();
    }
}

//That one doesnt makes sense.
public class WeirdHuman: Animal
{
    public override Animal GiveBirth()
    {
        return new Monkey();
    }
}

我正在寻找一种方法来强制覆盖GiveBirth方法的返回类型,以便它总是返回实际的类类型,这样就不会WeirdHuman生成一个Monkey.

我觉得答案是关于泛型类型的,但我看不出我能做到这一点.

预期结果的例子:

public abstract class Animal
{
    public abstract /*here a way to specify concrete type*/ GiveBirth();
}

public class Monkey : Animal
{
    public override Monkey GiveBirth() //Must returns an actual Monkey
    {
        return new Monkey();
    }
}

如果清楚地解释,"绝对不可能" 可能是一个答案.

Answer 1

这是共变量返回,C#不支持.我每天都感叹.你可以做的最好的办法就是使用泛型返回类型并在泛型类型上指定where条件,但是这也可能导致你在遇到通用参数要求的情况下遇到其他问题.

public abstract class Animal<TBirthType> where TBirthType : Animal<TBirthType>
{
    public abstract TBirthType GiveBirth();
}

public class Monkey<TBirthType> : Animal<TBirthType> where TBirthType : Monkey<TBirthType>
{
    public override TBirthType GiveBirth()
    {
        return new Monkey<Monkey>();
    }
}

或者,如果您不需要任何进一步的继承,则可以关闭通用.

public class Monkey : Animal<Monkey>
{
    public override Monkey GiveBirth()
    {
        return new Monkey();
    }
}

请注意,仅协方差仍然不足以确保不会形成行为不当的派生类型,但它将允许将返回类型指定为正在使用的类型.但是仍然没有办法将它从抽象类中锁定下来.您可以通过从基础级别实现的方法的反射来管理运行时检查,该方法将在运行时检查类型,但这也可能非常混乱.