为什么c#是这样设计的?

根据我的理解,一个接口只描述行为,并且服务于描述实现接口的类的契约义务。

如果类希望在共享方法中实现这种行为,为什么不应该呢?

以下是我想到的一个例子:

// These items will be displayed in a list on the screen.
public interface IListItem {
  string ScreenName();
  ...
}

public class Animal: IListItem {
    // All animals will be called "Animal".
    public static string ScreenName() {
        return "Animal";
    }
....
}

public class Person: IListItem {

    private string name;

    // All persons will be called by their individual names.
    public string ScreenName() {
        return name;
    }

    ....

 }

当前回答

假设你在问为什么你不能这样做:

public interface IFoo {
    void Bar();
}

public class Foo: IFoo {
    public static void Bar() {}
}

This doesn't make sense to me, semantically. Methods specified on an interface should be there to specify the contract for interacting with an object. Static methods do not allow you to interact with an object - if you find yourself in the position where your implementation could be made static, you may need to ask yourself if that method really belongs in the interface. To implement your example, I would give Animal a const property, which would still allow it to be accessed from a static context, and return that value in the implementation.

public class Animal: IListItem {
    /* Can be tough to come up with a different, yet meaningful name!
     * A different casing convention, like Java has, would help here.
     */
    public const string AnimalScreenName = "Animal";
    public string ScreenName(){ return AnimalScreenName; }
}

对于更复杂的情况,您总是可以声明另一个静态方法并委托给它。在尝试给出一个例子的过程中,我想不出您在静态和实例上下文中都要做一些非平凡的事情的任何理由,因此我将给您一个FooBar blob,并将其作为它可能不是一个好主意的指示。

其他回答

Regarding static methods used in non-generic contexts I agree that it doesn't make much sense to allow them in interfaces, since you wouldn't be able to call them if you had a reference to the interface anyway. However there is a fundamental hole in the language design created by using interfaces NOT in a polymorphic context, but in a generic one. In this case the interface is not an interface at all but rather a constraint. Because C# has no concept of a constraint outside of an interface it is missing substantial functionality. Case in point:

T SumElements<T>(T initVal, T[] values)
{
    foreach (var v in values)
    {
        initVal += v;
    }
}

这里没有多态性,泛型使用对象的实际类型并调用+=操作符,但这失败了,因为它不能确定该操作符是否存在。简单的解决方案是在约束中指定它;简单的解决方案是不可能的,因为操作符是静态的,静态方法不能在接口中,(这就是问题所在)约束被表示为接口。

c#需要的是一个真正的约束类型,所有的接口都是约束,但不是所有的约束都是接口,然后你可以这样做:

constraint CHasPlusEquals
{
    static CHasPlusEquals operator + (CHasPlusEquals a, CHasPlusEquals b);
}

T SumElements<T>(T initVal, T[] values) where T : CHasPlusEquals
{
    foreach (var v in values)
    {
        initVal += v;
    }
}

已经有很多关于为所有数字类型创建i算术来实现的讨论,但是存在效率问题,因为约束不是多态构造,所以创建算术约束可以解决这个问题。

您可以将类的静态方法和非静态方法看作是不同的接口。调用时,静态方法解析为单例静态类对象,而非静态方法解析为所处理的类的实例。所以,如果你在一个接口中使用静态和非静态方法,你实际上是在声明两个接口,而实际上我们想要接口被用来访问一个内聚的东西。

接口是已定义可用功能的抽象集合。

该接口中的方法是否表现为静态行为是应该隐藏在接口后面的实现细节。将接口方法定义为静态是错误的,因为您将不必要地强制该方法以某种方式实现。

如果方法被定义为静态的,那么实现接口的类就不会像它应该的那样被封装。在面向对象设计中,封装是一件值得努力的事情(我不会详细说明原因,你可以在这里阅读:http://en.wikipedia.org/wiki/Object-oriented)。因此,在接口中不允许使用静态方法。

这里的大多数答案似乎都没有抓住重点。多态性不仅可以在实例之间使用,还可以在类型之间使用。当我们使用泛型时,这是经常需要的。

假设我们在泛型方法中有类型参数,我们需要对它做一些操作。我们不想实例化,因为我们不知道构造函数。

例如:

Repository GetRepository<T>()
{
  //need to call T.IsQueryable, but can't!!!
  //need to call T.RowCount
  //need to call T.DoSomeStaticMath(int param)
}

...
var r = GetRepository<Customer>()

不幸的是,我只能想出一些“丑陋”的选择:

Use reflection Ugly and beats the idea of interfaces and polymorphism. Create completely separate factory class This might greatly increase the complexity of the code. For example, if we are trying to model domain objects, each object would need another repository class. Instantiate and then call the desired interface method This can be hard to implement even if we control the source for the classes, used as generic parameters. The reason is that, for example we might need the instances to be only in well-known, "connected to DB" state.

例子:

public class Customer 
{
  //create new customer
  public Customer(Transaction t) { ... }

  //open existing customer
  public Customer(Transaction t, int id) { ... }

  void SomeOtherMethod() 
  { 
    //do work...
  }
}

为了使用实例化来解决静态接口问题,我们需要做以下事情:

public class Customer: IDoSomeStaticMath
{
  //create new customer
  public Customer(Transaction t) { ... }

  //open existing customer
  public Customer(Transaction t, int id) { ... }

  //dummy instance
  public Customer() { IsDummy = true; }

  int DoSomeStaticMath(int a) { }

  void SomeOtherMethod() 
  { 
    if(!IsDummy) 
    {
      //do work...
    }
  }
}

这显然是丑陋的,也是不必要的,会使所有其他方法的代码复杂化。显然,这也不是一个优雅的解决方案!

我的(简化的)技术原因是静态方法不在虚表中,调用站点是在编译时选择的。这和你不能有覆盖或虚拟静态成员的原因是一样的。要了解更多细节,你需要一个计算机专业毕业生或编译专家——而我两者都不是。

出于政治原因,我将引用Eric Lippert(他是一名编译器专家,拥有滑铁卢大学的数学、计算机科学和应用数学学士学位)的话:

...静态方法的核心设计原则,给它们命名的原则是…在编译时,总是可以准确地确定将调用什么方法。也就是说,可以仅通过对代码的静态分析来解析该方法。

请注意,Lippert确实为所谓的类型方法留出了空间:

也就是说,与类型相关联的方法(如静态方法),它不接受不可空的“this”参数(与实例或虚拟方法不同),而是调用的方法依赖于T的构造类型(与静态方法不同,它必须在编译时确定)。

但还没有被它的实用性所说服。