静态抽象接口成员实现代数类型系统

利用C# 11静态抽象接口成员模拟代数数据类型（ADT），构建类型安全的表达式求值器。 · 难度：入门 · +10XP

静态抽象接口与ADT

C# 11引入的static abstract interface members允许接口定义静态方法、运算符等。本教程将利用此特性模拟函数式语言中的代数数据类型，例如构建一个Expr接口，其实现类代表常量、加法、乘法等节点。通过接口的静态抽象方法实现求值、打印等操作，无需模式匹配或访问者模式，利用泛型约束实现编译期多态。

public interface IExpr<TSelf> where TSelf : IExpr<TSelf>
{
    static abstract TSelf Create(int value);
    static abstract TSelf operator +(TSelf left, TSelf right);
    int Evaluate();
}
public struct Const : IExpr<Const>
{
    private int _val;
    public Const(int v) => _val = v;
    public static Const Create(int value) => new Const(value);
    public static Const operator +(Const left, Const right)
        => new Const(left._val + right._val);
    public int Evaluate() => _val;
}
// 使用
var expr = Const.Create(5) + Const.Create(3);
Console.WriteLine(expr.Evaluate()); // 8