C# 8.0 默认接口成员的意外行为

Unexpected behavior of a C# 8.0 default interface member

提问人:Bartosz 提问时间:10/10/2020 最后编辑:Bartosz 更新时间:10/13/2020 访问量:730

问:

请考虑以下代码:

interface I {
    string M1() => "I.M1";
    string M2() => "I.M2";
}

abstract class A : I {}

class C : A {
    public string M1() => "C.M1";
    public virtual string M2() => "C.M2";
}

class Program {
    static void Main() {
        I obj = new C();
        System.Console.WriteLine(obj.M1());
        System.Console.WriteLine(obj.M2());
    }
}

它在 .NET Core 3.1.402 中生成以下意外输出:

I.M1
C.M2

类没有 成员的隐式或显式实现,因此我希望默认实现用于 ,因为继承了 的接口映射并且不会显式重新实现。根据 ECMA-334 (18.6.6) 和 C# 6.0 语言规范:AICCAI

类继承其基类提供的所有接口实现。

如果不显式重新实现接口,派生类就不能以任何方式更改它从其基类继承的接口映射。

特别是,我期望以下输出:

I.M1
I.M2

这确实是当未被声明为抽象时发生的情况。A

上述代码的行为是在 C# 8.0 中预期的,还是某些错误的结果?如果有意的话,为什么方法只有在声明为虚拟时才隐式实现相应的成员(在的情况下但不是),并且只有在声明为抽象时才隐式实现?CIM2M1A

编辑:

虽然我仍然不清楚这是一个错误还是一个功能(我倾向于认为这是一个错误,并且到目前为止,第一条评论中链接的讨论尚无定论),但我提出了一个更危险的场景:

class Library {
    private interface I {
        string Method() => "Library.I.Method";
    }
    
    public abstract class A: I {
        public string OtherMethod() => ((I)this).Method();
    }
}

class Program {
    private class C: Library.A {
        public virtual string Method() => "Program.C.Method";
    }
    
    static void Main() {
        C obj = new C();
        System.Console.WriteLine(obj.OtherMethod());
    }
}

请注意,接口和类是各自类的私有接口。特别是,该方法应该不能从类外部访问。类的作者可能认为可以完全控制何时调用该方法,甚至可能不知道接口(因为它是私有的)。但是,它是从 调用的,因为输出是:Library.IProgram.CProgram.C.MethodProgramProgramProgram.C.MethodLibrary.ILibrary.A.OtherMethod

Program.C.Method

这看起来像是一种脆性基类问题。被宣布为公开的事实应该是无关紧要的。请参阅 Eric Lippert 的这篇博文,其中描述了一个不同但有些相似的场景。Program.C.Method

C C#-8.0 实现 默认接口成员

评论

1赞 aepot 10/12/2020
在GitHub上提问
1赞 aepot 10/13/2020
在 dotnet/runtime 中创建了一个 bug
1赞 Bartosz 10/13/2020
@aepot 感谢您进行更多调查并提交适当的错误报告。虽然我不知道运行时的内部结构,但我确实倾向于认为这是一个错误——一个相当严重的错误。我在我的帖子中添加了一个新场景来解释我的观点。

答:

4赞 Thomas 10/12/2020 #1

自 C# 8.0 引入以来,支持接口的默认实现。通过此介绍,接口的实现成员的查找过程已更改。关键部分是关于如何定义实例(在您的示例 obj 中)或类型语法。

让我们从 7.3 进行成员解析的方法开始,并替换为 运行此操作时,将打印以下输出:I obj = new C();C obj = new C();C.M1 C.M2

正如你所看到的,WriteLine 将结果打印为类 C 定义的实现。这是因为类型语法指的是一个类,而“第一行”实现是类 C 的实现。

现在,当我们将其改回时,我们会看到不同的结果,即: 这是因为虚拟和抽象成员不会像 M1(未标记为虚拟)那样被最派生的实现替换。I obj = new C();I.M1 C.M2

现在主要问题仍然存在,为什么 C 中的方法仅在声明为虚拟时(在 M2 的情况下而不是 M1)并且仅在 A 被声明为抽象时隐式实现 I 的相应成员?

当类 A 是非抽象类时,它“主动”实现接口,而当它是抽象类时,类只需要内置抽象类的类也在实现接口。 当我们看你的例子时,我们不能写这个:|

A obj = new C();

System.Console.WriteLine(obj.M1()); // Method M1() is not defined

欲了解更多信息,您可以查看此处:https://github.com/dotnet/roslyn/blob/master/docs/features/DefaultInterfaceImplementation.md

以下是其结果的一些变化:

I obj = new C(); // with A as abstract class结果I.M1 C.M2

I obj = new C(); // with A as class结果I.M1 I.M2

C obj = new C(); // with or without A as abstract class结果C.M1 C.M2

I obj = new A(); // with A as class结果I.M1 I.M2