抽象クラスでそれを継承するクラスに特定のインターフェースの実装を(通常のインターフェースと同様に)強要させる方法

Question

例えば、System.Collections.ICollection は System.Collections.IEnumerable を継承しています。そのため、ICollection を実装するクラス(例えば TheCollection)は IEnumerable も実装する必要があると思うのですが、これは見方を変えると、「ICollection はそれを実装するクラスに IEnumerable インターフェースの実装も強要している」と見なせると思います。

ここで、上記 ICollection の立場で 抽象クラス(例えば ACollection)を作って、それを継承するクラス(TheCollection)に IEnumerable の実装も強要したいと思ったのですがうまく行きません。

仮に、
  public abstract class ACollection : IEnumerable {.. }
  public class TheCollection : ACollection {.. }
とすると、ACollection に IEnumerable の実装が無いとコンパイルエラーとなってしまい、TheCollection に (ACollection の立場で) IEnumerable の実装を強要できません。

それで、ACollection にて 以下の様に
  abstract class ACollection : IEnumerable
  {
    protected abstract IEnumerator GetEnumerator();
    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { return this.GetEnumerator(); }
  }
IEnumerable 「メンバの明示的実装」を行い同名の抽象メソッドを改めて定義してやると、TheCollection に GetEnumerator() の実装は強要できますが、これは次の点で不満です。

1. ACollection クラスで、強制させたいインターフェースのメンバ毎に上記コードを記述する必要がある。

2. TheCollection では ACollection 「メンバの明示的実装」を行う事ができない。

C# では、上記 1, 2 の問題が無く、最初に記述した ICollection と同じように その派生クラスに特定のインターフェースを(通常のインターフェースと同様に「メンバの明示的実装」も可能な形で)強制する抽象クラスは、記述できないのでしょうか?

Answer 1

明示的実装はインターフェイスのメンバにしか適用できないものですから、答えとしては不可能と言うことになります。

そもそも、インターフェイスメンバの明示的実装という機能は、インターフェイスメンバをプライベートメンバにするためにあるのではありません。実装する複数インターフェイス間のメンバ名の衝突を避けるための手段です。

Answer 2

public abstract class ACollection : IEnumerable  {      public abstract IEnumerator GetEnumerator();  }

これじゃあ気に入らないと言う事でしょうか。

Answer 3

kaZm さんからの引用

例えば、System.Collections.ICollection は 仮に、   public abstract class ACollection : IEnumerable {.. }   public class TheCollection : ACollection {.. } とすると、ACollection に IEnumerable の実装が無いとコンパイルエラーとなってしまい、TheCollection に (ACollection の立場で) IEnumerable の実装を強要できません。

そうですね、C# ではクラスはインターフェスを実装することを宣言した場合、そのインターフェスを完全に実装していることを保障しなければならないため、そのようになってしまいます。

kaZm さんからの引用

それで、ACollection にて 以下の様に   abstract class ACollection : IEnumerable   {     protected abstract IEnumerator GetEnumerator();     IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { return this.GetEnumerator(); }   } IEnumerable 「メンバの明示的実装」を行い同名の抽象メソッドを改めて定義してやると、TheCollection に GetEnumerator() の実装は強要できますが、

私は、あえて上記のように記述することで、抽象クラスとしての役割が明確に定義できるので、問題ないと思います。抽象クラスが派生クラスすべてに対して特定のインターフェスの実装を求めるのであれば、それをすべて abstract で派生クラスにたいして公開するべきですし、抽象クラスの役割としては、もっとコンシューマよりで考えて、いくつかのインターフェス内のメソッドを実装したり、その実装をたすけるメソッドを持つなどを考えるとよいと思います。

kaZm さんからの引用

これは次の点で不満です。 1. ACollection クラスで、強制させたいインターフェースのメンバ毎に上記コードを記述する必要がある。 2. TheCollection では ACollection 「メンバの明示的実装」を行う事ができない。

上に書いたように、私は抽象クラスは「１」のようにあるべきだと思います。インターフェスの各メソッドごとに、public abstract であったり protected virtual であったり protected abstract で上記のようなメソッドを用意し、派生クラス側でインターフェスがどのように実装されることを想定してるかをはっきりするべきでしょう。

また「２」については、C# では特定のインターフェスの再実装を実施できますので、

public class TheCollection : ACollection, IEnumerable {   IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()   {     /* IEnumerable.GetEnumerator() を完全に再実装する */   } }

として、ACollection で定義された実装を置き換えることはできます。

 

Answer 4

Hongliang さんからの引用

そもそも、インターフェイスメンバの明示的実装という機能は、インターフェイスメンバをプライベートメンバにするためにあるのではありません。実装する複数インターフェイス間のメンバ名の衝突を避けるための手段です。