为什么在接口上定义的 C# 4 可选参数没有在实现类上强制执行？

Question

我注意到，对于 C# 4 中的可选参数，如果您在接口上指定可选参数，则不必必须在任何实现类上将该参数设置为可选：

public interface MyInterface
{
    void TestMethod(bool flag = false);
}

public class MyClass : MyInterface
{
    public void TestMethod(bool flag)
    {
        Console.WriteLine(flag);
    }
}

因此：

var obj = new MyClass();        
obj.TestMethod(); // compiler error

var obj2 = new MyClass() as MyInterface;
obj2.TestMethod(); // prints false

有谁知道为什么可选参数被设计成这样工作？

一方面，我认为覆盖接口上指定的任何默认值的能力很有用，但老实说，我不确定您是否应该能够在接口上指定默认值，因为这应该是一个实现决策。

另一方面，这种脱节意味着您不能总是互换使用具体类和接口。当然，如果在实现上指定了默认值，这不会成为问题，但是如果您将具体类公开为接口（例如使用某些 IOC 框架来注入具体类），那么实际上就没有问题了点具有默认值，因为调用者无论如何都必须始终提供它。

Answer 1

更新：这个问题是我五月份博客的主题2011 年 12 日。感谢提出这个好问题！

假设您有一个如您所描述的接口，以及一百个实现它的类。然后，您决定将接口方法之一的参数之一设置为可选。您是否建议正确的做法是编译器强制开发人员找到该接口方法的每个实现，并使参数也可选？

假设我们这样做了。现在假设开发人员没有实现的源代码：

---

// in metadata:
public class B 
{ 
    public void TestMethod(bool b) {}
}

---

// in source code
interface MyInterface 
{ 
    void TestMethod(bool b = false); 
}
class D : B, MyInterface {}
// Legal because D's base class has a public method 
// that implements the interface method

D 的作者应该如何使其工作？在你们的世界里，他们是否需要打电话给 B 的作者，并要求他们给他们发送一个新版本的 B，使该方法具有可选参数？

那是不会飞的。如果两个人给 B 的作者打电话，其中一人希望默认值为 true，而其中一人希望默认值为 false，该怎么办？如果 B 的作者根本不配合怎么办？

也许在这种情况下，他们需要说：

class D : B, MyInterface 
{
    public new void TestMethod(bool b = false)
    {
        base.TestMethod(b);
    }
}

所提议的功能似乎给程序员带来了很多不便，而代表权力却没有相应增加。该功能有什么引人注目的好处来证明用户增加的成本是合理的？

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更新：在下面的评论中，supercat 建议了一种语言功能，该功能将真正增强该语言的功能，并启用一些类似于本问题中描述的场景。仅供参考，该功能（接口中方法的默认实现）将添加到 C# 8 中。

Answer 2

可选参数只是用属性标记。此属性告诉编译器在调用站点插入该参数的默认值。

当 C# 代码编译为 IL 时（而不是在 JIT 时），调用 obj2.TestMethod(); 被替换为 obj2.TestMethod(false);。

因此，在某种程度上，调用者总是提供带有可选参数的默认值。这也会对二进制版本控制产生影响：如果更改默认值但不重新编译调用代码，它将继续使用旧的默认值。

另一方面，这种脱节意味着您不能总是互换使用具体类和接口。

如果接口方法是显式实现，那么您就无法执行此操作。

Answer 3

因为默认参数是在编译时解析的，而不是运行时解析的。
因此，默认值不属于被调用的对象，而是属于被调用的引用类型。

Answer 4

据我了解，可选参数有点像宏替换。从方法的角度来看，它们并不是真正可选的。其中一个工件是您看到的行为，如果您转换到接口，您会得到不同的结果。

Answer 5

只是想在这里添加我的看法，因为其他答案确实提供了合理的解释，但并不是完全令我满意的。

可选参数是用于在调用站点编译时注入默认值的语法糖。这与接口/实现没有任何关系，它可以被视为纯粹具有可选参数的方法的副作用。因此，当您调用该方法（

public void TestMethod(bool value = false) { /*...*/ }

如 SomeClass.TestMethod()）时，它实际上是 SomeClass.TestMethod(false)。如果您在接口上调用此方法，则通过静态类型检查，方法签名具有可选参数。如果在不具有可选参数的派生类实例上调用此方法，则通过静态类型检查，方法签名不具有可选参数，并且必须使用完整参数进行调用。

由于可选参数的实现方式，这是自然的设计结果。

Answer 6

var obj = new MyClass();        
obj.TestMethod(); // compiler error

var obj2 = new MyClass() as MyInterface;
obj2.TestMethod(); // prints false

使用

MyInterface obj = new MyClass();        
obj.TestMethod(); // compiler error

var obj2 = new MyClass() as MyInterface;
obj2.TestMethod(); // prints false

和 都会导致 false

Answer 7

感谢您的解释@eric-lippert

这是一些代码示例：

[Fact]
public void TestOptionalMethodArgument()
{
    var implementation = new TestHello();
    IHello @interface = implementation;

    Assert.Equal(23, @interface.Action());
    Assert.Equal(40, implementation.Action());
}

public class TestHello : IHello
{
    public int Action(int number = 40)
        => number;
}

public interface IHello
{
    int Action(int number = 23);
}