「独習C# 第３版」第９章 理解度チェック６の解答例についての疑問

Question

前提

　ハーバート・シルト著「独習C# 第３版」で独習しています。
章末の練習問題の解答例に疑問を感じ質問します。
設題はこうです。

p361　第９章理解度チェック　第６問

　次に示すVehicleクラスのインターフェースを作成しなさい。
(ヒント)このでのプロパティは読み取りと書き込みが可能である必要があります。インターフェイスのプロパティには、アクセス修飾子をつけることができません。

    class Vehicle:IVehicle
    {
        // プロパティ
        public int Passengers { get; protected set; }  // 乗車定員
        public int FuleCap { get; protected set; }     // 燃料 
        public int Mpg { get; protected set; }         // 燃費

        // コンストラクタ
        public Vehicle(int p, int f, int m)
        {
            this.Passengers = p;
            this.FuleCap = f;
            this.Mpg = m;
        }
        // メソッド
        public int Range()
        {
            return this.FuleCap * this.Mpg;
        }

        public double FuelNeeded(int miles)
        {
            return (double)miles / this.Mpg;
        }
    }

解答例は次のとおりです。

   interface IVehicle
    {
        // プロパティ
        int Passengers { get; set; }  // 乗車定員  // Vehicleクラスのsetは、protectedのため setは削除
        int FuleCap { get; set; }     // 燃料      // 同上
        int Mpg { get; set; }         // 燃費      // 同上
        // メソッド
        int Range();
        double FuelNeeded(int miles);
    }

発生している問題・エラーメッセージ

　以上、二つのソースコードをコンパイラにかけると、次のようにエラーを発生します。

エラー	CS0277	'Vehicle' はインターフェイス メンバー 'IVehicle.Passengers.set' を実装しません。
'Vehicle.Passengers.set' は public ではありません。	

　このエラーが発生理由は理解しています（インターフェイスはアクセス修飾子がpublicでなければならず、そのインターフェイスを継承するクラスなどもpublicで継承しなければならが、VehicleクラスがプロパティのPassengers、FuleCap、Mpgのsetアクセサのアクセス修飾子をprotectedにしているため）。

疑問点

このエラーを解消する方法は、いくつあるのでしょうか？
特にVehicleクラス側でprotectedの機能を生かした状態で、対処する方法はないでしょうか？
ご教示の程、よろしくお願いします。

試したこと

このエラーを解消するために私の試した方法は次の通り、IVehicleインターフェイス側のプロパティからsetアクセサを削除する方法です。

   interface IVehicle
    {
        // プロパティ
        int Passengers { get;  }  // 乗車定員  // Vehicleクラスのsetは、protectedのため setは削除
        int FuleCap { get;  }     // 燃料      // 同上
        int Mpg { get;  }         // 燃費      // 同上
        // メソッド
        int Range();
        double FuelNeeded(int miles);
    }

しかし、これをすると各プロパティに値をセットし忘れる恐れがあるから、あまりいい方法とわ思えません。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

win8.1
Microsoft Visual Studio Community 2019 Version 16.3.9
Microsoft .NET Framework Version 4.7.2

Answer 1

しかし、これをすると各プロパティに値をセットし忘れる恐れがあるから、あまりいい方法とわ思えません。

原則的に「インスタンスに必須な値はコンストラクタで受け取る」ように実装すれば済むと思います。ですので、「試したこと」で示しているinterfaceの書き方で良いように思います。

（あとは「乗員は乗り降りするだろうからメソッドから変更可能にしとこう」とか、「燃費はほぼほぼ固定だろうしインスタンス生成以降は不変となるように実装しよう」とか、そんなことは考え付きそうですね。）

Comments

[guijiu]

言われる通りですね。このプロパティはコンストラクタで与えることを前提にしているので、インターフェイスからsetを削るのが正しそうですね。
ありがとうございます。

Answer 2

学習する順序やコードを書く手順が、interface のほうが class より後になってるから誤解しやすいですが、
実際には 仕様(interfaceも仕様の一部) ありきです。
普通は仕様に基づきプログラミングしているはずなので、

このエラーを解消する方法は、いくつあるのでしょうか？

仕様に合ってない部分を直す一手です。
class が間違ってないことが前提なら interface を直すだけです。

「しかし、これをすると各プロパティに値をセットし忘れる恐れ…」
これは実装(classを記述)する時に考慮すべきことで interface には関係ありません。

Comments

[hihijiji]

ちなみに Visual Studio だとクラスを右クリックしてクイックリファクタリングで
クラスからインターフェイスの抽出が簡単にできます。

[guijiu]

面白い機能があるのですね。
ありがとうございます。

[guijiu]

本題に戻りますが、貴殿の言われることは、実装を優先するなら、インターフェイスのsetを削れということでしょうか？
（プロパティをいじられたくなければ、setのないインターフェース（仕様）を作って、必要であればprotectedでsetを追記するのが、正しいような気がしてきました。）

[Zuishin]

クラスとインターフェースが異なるなら、そもそも設計が間違っています。それを合わせるために機械的にどちらかを変えるのは、間違いに間違いを重ねるだけです。

[hihijiji]

本来はインターフェイスに set を入れるかどうかは仕様で決まっているはずなのです。
でも仕様が解らなくて、実装が仕様通りであるなら実装に合わせるしかないですよね。
そういった疑問自体は学習段階でのみ発生する疑問なので、あまり深く考えなくて良いと思います。

[guijiu]

zuishinさん、hihijijiさん、お二方の言われるとおりですね。初学者の要らぬ深追いですね。

[Zuishin]

回答者全員に低評価つけているのは質問者さんですか？

[guijiu]

低評価を付けていないとは思いますが、、、
何か操作を間違えているのでしょうか？

Answer 3

インターフェースを変えるかクラスを変えるかの二種類に加えて、Passengers を明示的に実装する三種類だと思います。

追記

クラスを継承するなら new 演算子による隠蔽が使えるかもしれません。

どの方法も試してないので実際できるかどうかは保証しません。

追記

以下に対する回答です。クラスからインターフェースを作成せよという問題から派生した疑問なので、実装ではなく設計段階での修正という認識です。

実用で言えば、クラスとインターフェースのメソッドのシグネチャを違うものにしたいという疑問はを無意味です。同じものにしてください。

このエラーを解消する方法は、いくつあるのでしょうか？
特にVehicleクラス側でprotectedの機能を生かした状態で、対処する方法はないでしょうか？

Comments

[Zuishin]

誰だ無言で低評価つけまくってるのは。

[guijiu]

’’’
interface IVehicle
{
int Passengers { get; set; } // 乗車定員 // Vehicleクラスのsetは、protectedのため setは削除
int FuleCap { get; set; } // 燃料 // 同上
int Mpg { get; set; } // 燃費 // 同上

// 満タン時の走行可能距離を計算
int Range();

double FuelNeeded(int miles);
}

abstract class Vehicle0 : IVehicle
{
public int Passengers { get; set; } // 乗車定員
public int FuleCap { get; set; } // 燃料
public int Mpg { get; set; } // 燃費

// 満タン時の走行可能距離を計算
public abstract int Range();

public abstract double FuelNeeded(int miles);
}

class Vehicle : Vehicle0
{
public new int Passengers { get; protected set; } // 乗車定員
public new int FuleCap { get; protected set; } // 燃料
public new int Mpg { get; protected set; } // 燃費

// コンストラクタ
public Vehicle(int p, int f, int m):base()
{
this.Passengers = p;
this.FuleCap = f;
this.Mpg = m;
}

// 満タン時の走行可能距離を計算
public override int Range()
{
return this.FuleCap * this.Mpg;
}

public override double FuelNeeded(int miles)
{
return (double)miles / this.Mpg;
}
}
’’’

[guijiu]

１．ｎｅｗで隠ぺい
上記のコードのように、IvehicleとVehicleの間に抽象クラスVehicle０を追加しました。
貴殿の言われているnewで隠ぺいとは、こういうことでしょうか？

[Zuishin]

方法がいくつあるか問われたので、実用的かどうか無関係に考えられる可能性をあげただけです。

[guijiu]

２．「Passengers を明示的に実装」とは？
貴殿の言われる「Passengers を明示的に実装」の「明示的に実装」とはどういうことでしょうか？
改めてご教示いただければ幸いです。

[Zuishin]

実用上は、設計が悪いので、そこからやり直すべきです。set を public にすべきでないならインターフェースから削ってください。必要ならクラスの方を変えてください。

[Zuishin]

それともこれは知的好奇心からの疑問ですか？

どちらかはっきりさせてもらえなければ答えられません。

[guijiu]

ご教示、ありがとうございます。
おかげでabstractの使い方も理解できました。

[Zuishin]

やっぱりいつもの人か。