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C#文法リファレンス - インタフェースを要求するジェネリック制約

概要
 ジェネリックなアルゴリズム実現に必要な、インタフェースを指定します。

日常でたとえると
 契約書にサインしないと家を借りられません。

使用に適した状況
 継承階層を指定するよりも広範囲なオブジェクトを対処とした、ジェネリックなアルゴリズムを実装したい場合。フレームワークを実装したい場合。

サンプル

/*----------------------------------------------------
 * 
 *  ジェネリック制約 -  実装するべきインタフェースを指定
 *  
 ----------------------------------------------------*/
using System;
using System.Collections.Generic;

//2津のインタフェースを実装したオブジェクトのみ指定できる
class GenecricClass<T>
     where T : IEnumerable<T>, IComparable<T>
{
}

class Foo : IEnumerable<Foo>, IComparable<Foo>
{
    //省略
}

class Bad : IEnumerator<Bad>
{
    //省略
}

class Sample
{
    static void Main()
    {
        //ちゃんと実装している
        GenecricClass<Foo> f = new GenecricClass<Foo>( );

        //足りない!
        //GenecricClass<Bad> b = new GenecricClass<Bad>( );
    }
}


文法
 where T : IEnumerable<T>のように、whereキーワードの項目に、期待するインタフェース名を記述します。「,」で区切って複数指定することも可能です。その場合は、複数のインタフェースを実装するオブジェクトのみ、型パラメーターとして指定できます。

解説
 ジェネリックなアルゴリズムで制約を記述することは一見、実現できる事の幅を狭めているように見えるでしょう。しかし実際は、幅を狭めるどころか、逆に表現の幅を広げられます。何故ならば、何の制約もないという事は、型パラメーターの特性が何もわかない事を意味するからです。
 型パラメーターの特性がわからないと、使用できる振る舞いやデータがわからず、何も期待できないので、自然と実現できることが少なくなります。これは数の0と似ています。0は何もない代わり、無限をも意味します。無限というとは、何でも想定できる代償に、特定もできません。それ故、ある数を0で割ることもできません。それと同様に、「何の制約もない」という事は、具体的なことができない事も意味しているのです。
 制約というと継承階層の指定を連想し、同じだと思う人が居る事でしょう。しかし、クラスかインタフェースかの違いだけですが、その違いが大きいのです。何故ならば、クラスと違い、インタフェースは継承のように階層的に縛られないからです。インタフェースを実装するオブジェクトは、何かである必要はなく、何かを約束するだけでいいのです。それ故に、インタフェース制約にした方が、対象を広くできます。
 ただし、広い対象範囲を持つ代わりに、特化能力はクラスの親を指定するジェネリック制約の方が上です。また、それだけに、慎重にアルゴリズムを考えねばなりません。インタフェースさえ実装していればいいので、貴方の想定しているオブジェクトではない可能性があります。十分に注意しましょう。
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