为什么我不能在抽象 C# 类上创建抽象构造函数？

Question

我正在创建一个抽象类。 我希望我的每个派生类都被迫实现构造函数的特定签名。 因此，如果我想强迫他们实现一种方法，我做了我会做的事情，我做了一个抽象的方法。

public abstract class A
{
    abstract A(int a, int b);
}

但是我收到一条消息，说抽象修饰符对此项目无效。 我的目标是强制执行一些这样的代码。

public class B : A
{
    public B(int a, int b) : base(a, b)
    {
        //Some other awesome code.
    }
}

这是所有 C# .NET 代码。 谁能帮我吗？

更新 1

我想添加一些内容。 我最终得到的是这个。

private A() { }

protected A(int a, int b)
{
    //Code
}

这就是一些人所说的，默认是私有的，并且该类需要实现一个构造函数。 然而，这并不强制使用签名 A(int a, int b) 的构造函数。

public abstract class A
{
    protected abstract A(int a, int b)
    {


    }
}

更新 2

我应该清楚，为了解决这个问题，我将默认构造函数设为私有，并将其他构造函数设为受保护。 我并不是真的在寻找一种让我的代码工作的方法。 我照顾好了。 我想了解为什么 C# 不允许你这样做。

Answer 1

您不能拥有抽象构造函数，因为抽象意味着您必须在任何非抽象子类中重写它，并且不能重写构造函数。

如果您考虑一下，这是有道理的，因为您总是调用子类的构造函数（使用 new 运算符）而不是基类。

一般来说，C# 中强制执行特定构造函数签名的唯一方法是使用 new() 泛型约束，该约束强制类型参数存在无参数构造函数。

Answer 2

将 A 类中的构造函数更改为

protected A(int a, int b)
{
    // Some initialisation code here
}

然后您的子类将必须使用它，因为没有默认构造函数。

但是，他们仍然可以更改构造函数的实际签名。 据我所知，没有办法强制子类为其构造函数使用特定的签名。 我很确定构造函数不能是抽象的。

您到底需要这个做什么？ 我们也许可以建议解决此问题的方法。

Answer 3

尽管您无法重写构造函数，因此无法定义抽象构造函数，但您可以在抽象基类中放置抽象工厂方法。 所有派生类都需要重写它。

public abstract class A 
{ 
    abstract A MakeAInstance(int a, int b); 
} 

public class B : A 
{ 
    // Must implement:
    override A MakeAInstance(int a, int b) {
        // Awesome way to create a B instance goes here
    }
} 

Answer 4

多个原因：

1）构造函数不是继承的，因此您无法覆盖它们。

2）构造函数是静态成员函数，因为它不需要调用特定的实例。 Abstract 意味着“虚拟”，这意味着实现可以根据特定实例的子类化方式而变化，这与“static”关键字的含义相反。

Answer 5

您不能强制执行构造函数签名，因为每个派生类可以（必须！）定义自己的构造函数，并且它们可以采用它们喜欢的任何参数。

如果需要将给定的一组变量传递给派生类的对象，请定义一个需要由派生类实现的抽象方法。 如果类没有实现抽象方法，您将收到编译器错误。

Answer 6

希望这能帮助像我这样的新手
我正在寻找一个带有接受参数的 ctor 的“正常”公共类，然后我需要将其设为子类，所以我需要一个空的 ctor。

我以前不知道这一点：如果你创建一个受保护的 ctor，那么子类会看到它，但程序的其余部分看不到它（我想我的困惑是因为在 asp.net 中，我看到继承自的 aspx 页面中的所有受保护的CS...）

Answer 7

所有子类总是可以指定自己的构造函数，只要它们调用超类的构造函数 - 因此没有办法强制一个类具有特定的构造函数（至少，这是它在 Java 中的工作方式）。 您可以看到使用工厂模式会让您有所收获 - 您可以在接口中定义工厂方法 - 但您需要一个单独的工厂类，因为您的抽象基类不知道需要的对象的实际类创建的。

但是：也许添加您遇到的问题的更具体的示例可能会提示其他/更好的响应。 您是否正在寻找一些通用实例化代码，或者您是否担心必须对抽象基类进行特定设置？

如果您只关心必须由抽象类完成的初始化，请创建一个方法来执行此操作，并记录该方法的用法。

Answer 8

不确定这是否有帮助 - 但我觉得这将是您问题的解决方案：

public class A
{
  public A(int a, int b)
  {
    DoSomething(int a, int b);
  }

  virtual public void DoSomething(int a, int b)
  {

  }
}

public class B : A
{
  override public void DoSomething(int a, int b)
  {
    //class specific stuff
  }
}

结果是您可以在任何派生类中以正确的行为调用具有所需参数的构造函数。

Answer 9

C# 11 和 .NET 7 引入了

public interface IBase<TDerived> where TDerived : Base<TDerived>, IBase<TDerived>
{
    public static abstract TDerived CreateInstance(int a, int b);
}

public abstract class Base<TDerived> where TDerived : Base<TDerived>, IBase<TDerived>
{
    protected Base(int a, int b) { }
}

然后，在其他一些程序集中：

public class Derived : Base<Derived>, IBase<Derived>
{
    static Derived IBase<Derived>.CreateInstance(int a, int b)
    {
        return new(a, b);
    }

    public Derived(int a, int b) : base(a, b) { }
}

这个解决方案确实有点代码臭味，它有一个 private protected 基类构造函数和一个单独的接口，必须实施。 不幸的是，类中没有静态抽象/静态虚拟方法（还没有？），但尽管有这种味道，这个解决方案仍然有效。

我正在使用此模式从非托管数据创建托管类实例。 我有一个可扩展（非泛型）Base 类，并且可以随时添加新的Derived 类（甚至是从其他程序集），因此我无法确定地选择在编译时实例化正确的类，但我可以使用运行时数据来确定这一点。 我的 Base 类拥有一个静态 Dictionary>。 然后，在 Base 类构造函数中，我填充该字典（在第一次实例化 Derived 类时，新键将添加到字典中）。

protected Base(int a, int b) : base(a, b) // Base<TDerived> ctor, calls non-generic Base ctor
{
    // cache factory functions
    _ = instanceCreators.TryAdd(GetKey(a, b), TDerived.CreateInstance);
    // Func is covariant and accepts the more derived return type
    // GetKey maps the unmanaged data to a unique key
}

从那里，我的 Base 类可以返回任何 Derived 类的完整实例：

public static Base GetDerived(int a, int b) // in Base class
{
    return instanceCreators[GetKey(a, b)](a, b); // calls Derived class constructor
}

因为可以添加新的 Derived 类型，甚至可以从外部添加程序集，没有更优雅的解决方案来从 Base 类创建我需要的实例。 希望静态抽象方法也能扩展到抽象类，这样至少可以删除接口。 这个办法暂时有效。

编辑：不知何故，我忽略了private protected访问修饰符的引入，它比使用internal更适合这种荒谬的方法。

编辑2：进一步思考，一般情况下不需要非泛型Base类。 我只需要它来缓存实际生成 Derived 实例的 Func 。 删除中间的非通用 Base 类可以使一般情况实现更简单。