c#でオーバライドしたメソッドの呼び出しが思惑通りにいきません。

Question

以下のコードを実行すると、

不明な飲み物
1.09

と出力されますが、本当は、

ダークローストコーヒー、ホイップ
1.09

と出力されてほしいです。

何がいけないのか、どうすれば思惑通りにいくか、教えていただけないでしょうか。

説明不足でしたらすみません。
コードも冗長で申し訳ありませんが、なにとぞお願いいたします。

###該当のソースコード

using System;
abstract class Beverage {
    protected string description = "不明な飲み物";

    public virtual string GetDescription() {
        return description;
    }

    public abstract double Cost();
}


abstract class Topping : Beverage {
    public abstract string GetDescription();
}


class Whip : Topping {
    Beverage beverage;

    public Whip(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    public override string GetDescription() {
        return beverage.GetDescription() + "、ホイップ";
    }

    public override double Cost() {
        return beverage.Cost() + 0.30;
    }
}

class DarkRoast : Beverage {
    public DarkRoast() {
        description = "ダークローストコーヒー";
    }

    public override double Cost() {
        return 0.79;
    }
}

interface Test {
    void Start();
}

class TestDecoratorPattern : Test {
    public void Start() {
        Beverage beverage = new DarkRoast();
        beverage = new Whip(beverage);

        Console.WriteLine(beverage.GetDescription());
        Console.WriteLine(beverage.Cost());

    }
}

class Program {
    static void Main() {
        Test test_decorator = new TestDecoratorPattern();
        test_decorator.Start();
    }
}

Answer 1

#原因
ToppingクラスがBeverageクラスのGetDescriptionを隠蔽してしまっているのが、一見不可解な現象の原因です。

abstract class Topping : Beverage {
     //下のようにoverrideせずに基底クラスと被る関数を宣言するのは「隠蔽」という
     public abstract string GetDescription();
}

GetDescription() が隠蔽されるとどうなるかというと、呼び出し時に格納されている変数の型だとかキャストの有無だとかの繊細な違いで挙動が変わってしまうようになります。

public void Start2()
    {
        Beverage beverage = new DarkRoast();
        beverage = new Whip(beverage);

        //これは「不明な飲み物」と出力されるが、
        Console.WriteLine(beverage.GetDescription());

        //これは「ダークローストコーヒー、ホイップ」と出力される 
        Console.WriteLine(((Topping)beverage).GetDescription());
    }

このように、隠蔽は悩ましいバグの元になるので、特別な理由がない限りは使用を避けたほうが良いです。

ちなみにc#には、隠蔽をわざと使っているのだということを明確に示すためのnewというキーワードがわざわざ用意されています。

これがあるおかげで、VisualStudioは間違って隠蔽を使っている可能性のある箇所(隠蔽してるのにnewがついてない箇所)に親切で警告を出してくれます。

anosutekiさんの提示のコードでも、以下のような警告が出ませんでしたか？

この警告は、意訳すると概ね次のようなことを言っています。

「継承されたメソッドと同じメソッドが宣言されているので隠蔽として解釈されてしまいます。オーバーライドのつもりならoverrideキーワードを付けて実装を書いてください。隠蔽で合ってるなら、うっかりミスじゃないことを示すためにnewキーワードをつけて安心させて下さい。」

#問題を解消するには

• Toppingクラス内のGetDescription()の宣言を消す

警告は「GetDescriptionを書くならoverrideするかnewをつけろ」と言っていますが、今回はオーバーライドしたいわけでも隠蔽したいわけでもなく単純に基底の実装を受け継ぎたいので、そもそもGetDescriptionをToppingクラス内に書かないのが正解です。

abstract class Topping : Beverage {     
}

Comments

[anosuteki]

非常に親切で丁寧なご回答、ありがとうございます。
ToppingクラスからGetDescriptionを取ってあげることで解決できました。
文中の警告も確かに表示されていました。

隠ぺいについての理解が足りていないことがわかりましたので、
勉強してみます。

Answer 2

Topping クラスは Bevarage クラスを継承しているので GetDescription を定義する必要はありません。この一行を削除すれば、思惑通り正しく動作しますね！

この挙動は少しわかりにくいですが、Whip クラスの GetDescription が Topping クラスの GetDescription をオーバーライドしているので、Start メソッドの beverage.GetDescription() が呼び出している Beverage クラスの GetDescription をオーバーライドできていないのです。

Comments

[anosuteki]

ご回答ありがとうございます。
GetDescriptionを外すことで思惑通りの動きになりました。