Csharp/C#教程：你了解C#的协变和逆变吗,看完这篇就懂了分享

从C#4.0开始，泛型接口和泛型委托都支持协变和逆变，由于历史原因，数组也支持协变。

里氏替换原则：任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。

协变（out）

协变：即自然的变化，遵循里氏替换原则，表现在代码上则是任何基类都可以被其子类赋值，如Animal=Dog、Animal=Cat 使用out关键字声明（注意和方法中修饰参数的out含义不同） 被标记的参数类型只能作为方法的返回值（包括只读属性） 在没有协变时： abstractclassAnimal{} classDog:Animal{} classCat:Animal{} interfaceIPoppable<T> { TPop(); } classMyStack<T>:IPoppable<T> { privateint_pos; privatereadonlyT[]_data=newT[100]; publicvoidPush(Tobj)=>_data[_pos++]=obj; publicTPop()=>_data[--_pos]; }

以下代码是无法通过编译的

vardogs=newMyStack<Dog>(); IPoppable<Animal>animals1=dogs;//此处会发生编译错误 Stack<Animal>animals2=dogs;//此处会发生编译错误

此时，我们如果需要为动物园饲养员新增一个输入参数为Stack<Animal>饲喂的方法，一个比较好的方法是新增一个约束泛型方法：

classZookeeper { publicstaticvoidFeed<T>(IPoppable<T>animals)whereT:Animal{} } //或者 classZookeeper { publicstaticvoidFeed<T>(Stack<T>animals)whereT:Animal{} } //Main Zookeeper.Feed(dogs);

现在，C#增加了协变

使IPoppable<T>接口支持协变

//仅仅增加了一个out声明 interfaceIPoppable<outT> { TPop(); }

简化Feed方法

classZookeeper { publicstaticvoidFeed(IPoppable<Animal>animals){} } //Main Zookeeper.Feed(dogs);

协变的天然特性——仅可作为方法返回值，接口（或委托）外部无法进行元素添加，确保了泛型类型安全性，所以不用担心Dog的集合中出现Cat

常用的支持协变的接口和委托有：

IEnumerable IEnumerator IQueryable IGrouping<outTKey,outTElement> Func等共17个 Converter<inTInput,outTOutput> IEnumerable<Dog>dogs=Enumerable.Empty<Dog>(); IEnumerable<Animal>animals=dogs; vardogList=newList<Dog>(); IEnumerable<Animal>animals=dogList;

另外，由于历史原因，数组也支持协变，例如

vardogs=newDog[10]; Animal[]animals=dogs;

但是无法保证类型安全性，以下代码可正常进行编译，但是运行时会报错

animals[0]=newCat();//运行时会报错

逆变(in)

逆变：即协变的逆向变化，实质上还是遵循里氏替换的原则，将子类赋值到基类上 使用in关键字声明 被标记的参数类型只能作为方法输入参数（包括只写属性） 例如： abstractclassAnimal{} classDog:Animal{} classCat:Animal{} interfaceIPushable<inT> { voidPush(Tobj); } classMyStack<T>:IPushable<T> { privateint_pos; privatereadonlyT[]_data=newT[100]; publicvoidPush(Tobj)=>_data[_pos++]=obj; publicTPop()=>_data[--_pos]; } //Main varanimals=newMyStack<Animal>(); animals.Push(newCat()); IPushable<Dog>dogs=animals; dogs.Push(newDog());

逆变的天然特性——仅可作为方法输入参数，接口（或委托）无法进行元素获取，即只能将子类赋值到父类上，进而保证了类型安全性。

另外，常用支持逆变的接口和委托有：

IComparer IComparable IEqualityComparer Action等共16个 Predicate Comparison Converter<inTInput,outTOutput> Action<Animal>animalAction=newAction<Animal>(a=>{}); Action<Dog>DogAction=animalAction;

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