C#：派生类重写接口默认实现的疑问——为何需重声明接口

代码定义 #

public interface I
{
    void M() => Console.WriteLine("I.M");
}

public class C0 : I
{
    public void M() => Console.WriteLine("C0.M");
}

public class C1 : I
{
}

public class D1a : C1
{
    public void M() => Console.WriteLine("D1a.M");
}

public class D1b : C1, I
{
    public void M() => Console.WriteLine("D1b.M");
}

执行代码 #

I c0 = new C0();
I c1 = new C1();
I d1a = new D1a();
I d1b = new D1b();
c0.M();
c1.M();
d1a.M();
d1b.M();

输出结果 #

C0.M
I.M
I.M
D1b.M

疑问与解答 #

疑问点 #

理解C0和C1的行为，但疑惑：

1. 为何D1a中的方法实现未替换接口的默认实现？
2. 为何给D1b添加看似冗余的接口声明就能解决该问题？
3. 通常派生类无需声明基类已实现的接口，为何重写接口默认成员实现时需要重新声明？

解答 #

这本质是C#接口默认方法的绑定规则导致的：

• 当通过接口类型调用方法时，CLR会优先查找直接实现该接口的类型中与接口成员绑定的实现；如果该类型没有提供自定义实现，才会使用接口的默认方法。

关于D1a的行为

D1a继承自C1，而C1是直接实现I的类型——但C1没有重写M方法，所以C1对应的I.M绑定的是接口默认实现。
D1a中定义的public void M()只是一个普通的类成员方法，并没有和接口I的M建立绑定关系（因为D1a没有显式声明实现I）。所以当用I类型变量调用D1a的M时，CLR会沿用C1继承来的接口默认实现，而非D1a的普通方法。

关于D1b的行为

当D1b显式声明: C1, I时，相当于告诉编译器：该类要重新实现接口I。此时D1b中的public void M()会被编译器关联到接口I的M成员，覆盖掉从C1继承来的接口绑定逻辑。所以通过I类型变量调用时，会执行D1b的M方法。

核心结论

接口默认方法的实现绑定是和直接实现接口的类型强关联的，派生类的普通方法无法自动替换基类继承来的接口默认实现。如果要替换，必须显式声明实现该接口，让编译器将自身方法与接口成员绑定。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Andrew Cooper