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  • 泛型接口协变逆变的几个问题

    1、什么是协变、逆变?

    假设:TSub是TParent的子类。
    协变:如果一个泛型接口IFoo<T>,IFoo<TSub>可以转换为IFoo<TParent>的话,我们称这个过程为协变,IFoo支持对参数T的协变。
    逆变:如果一个泛型接口IFoo<T>,IFoo<TParent>可以转换为IFoo<TSub>的话,我们称这个过程为逆变,IFoo支持对参数T的逆变。


    2、为什么要有协变、逆变?

    通常只有具备继承关系的对象才可以发生隐式类型转换,如Base b=new sub()。
    协变和逆变可以使得更多的类型之间能够实现隐式类型转换、类型安全性有了保障。

    3、为什么泛型接口要引入协变、逆变?

    基于以上原因的同时、许多接口仅仅将类型参数用于参数或返回值。所以支持协变和逆变后泛型的使用上有了更大的灵活性

    4、为什么支持协变的参数只能用于方法的返回值?支持逆变的参数只能用于方法参数?


    TParent不能安全转换成TSub”,是这两个问题的共同原因。
    我们定义一个接口IFoo。
     

        interface IFoo<T>
        {
            void Method1(T param);
            T Method2();
        }

    我们看一下协变的过程:IFoo<TSub>转换成IFoo<TParent>。

    Method1:将TSub替换成TParent,Method1显然存在 TParent到TSub的转换。

    Method2:返回值类型从TSub换成了TParent,是类型安全的。

    所以支持协变的参数只能用在方法的返回值中。

    再看一下逆变的过程:IFoo<TParent>转换成IFoo<TSub>。

    Method1:将TParent替换成TSub,Method1存在 TSub到TParent的转换,是类型安全的。

    Method2:返回值类型从TParent换成了TSub,是不安全的。

    所以支持逆变的参数只能用在方法的参数中。


    5、泛型接口支持协变、逆变和不支持协变、逆变的对比?

    这其实是对3个问题的补充。

    定义一个接口IFoo,既不支持协变,也不支持逆变。

        interface IFoo<T>
        {
            void Method1(T param);
            T Method2();
        }

    实现接口IFoo

        public class FooClass<T> : IFoo<T>
        {
            public void Method1(T param)
            {
                Console.WriteLine(default(T));
            }
            public T Method2()
            {
                return default(T);
            }
        }

    定义一个接口IBar支持对参数T的协变

        interface IBar<out T>
        {
            T Method();
        }

    实现接口IBar

        public class BarClass<T> : IBar<T>
        {
            public T Method()
            {
                return default(T);
            }
        }

     定义一个接口IBaz支持对参数T的逆变

        interface IBaz<in T>
        {
            void Method(T param);
        }

    实现接口IBaz

        public class BazClass<T> : IBaz<T>
        {
            public void Method(T param)
            {
                Console.WriteLine(param.ToString());
            }
        }

    定义两个有继承关系的类型,IParent和SubClass。

        interface IParent
        {
            void DoSomething();
        }
        public class SubClass : IParent
        {
            public void DoSomething()
            {
                Console.WriteLine("SubMethod");
            }
        }

    按照协变的逻辑,分别来使用IFoo和IBar。

                //IFoo 不支持对参数T的协变
                IFoo<SubClass> foo_sub = new FooClass<SubClass>();
                IFoo<IParent> foo_parent = foo_sub;//编译错误

                
    //IBar 支持对参数T的协变
                IBar<SubClass> bar_sub = new BarClass<SubClass>();
                IBar<IParent> bar_parent = bar_sub;

    foo_parent = foo_sub 会提示编译时错误“无法将类型“IFoo<SubClass>”隐式转换为“IFoo<IParent>”。存在一个显式转换(是否缺少强制转换?)

    按照逆变的逻辑,分别来使用IFoo和IBaz。
                //IFoo 对参数T逆变不相容
                IFoo<IParent> foo_parent = null;
                IFoo<SubClass> foo_sub = foo_parent;//编译错误

                
    //IBaz 对参数T逆变相容
                IBaz<IParent> baz_parent = null;
                IBaz<SubClass> baz_sub = baz_parent;

     foo_sub = foo_parent 会提示编译时错误“无法将类型“IFoo<IParent>”隐式转换为“IFoo<ISub>”。存在一个显式转换(是否缺少强制转换?)

    6、.NET4.0对IEnumerable接口的修改?

    2.0中的定义:

        public interface IEnumerable<T> : IEnumerable
        {
            IEnumerator<T> GetEnumerator();
        }

    4.0中的定义:

        public interface IEnumerable<out T> : IEnumerable
        {
            IEnumerator<T> GetEnumerator();
        }

    可以看到4.0中增加了对协变的支持。

    可以在两个版本试下, 下面的语句在2.0下会报错。

        List<SubClass> subarr = new List<SubClass>();
        IEnumerable<IParent> parentarr = subarr;

     
    参考:

    http://technet.microsoft.com/zh-CN/library/dd799517
    http://www.cnblogs.com/Ninputer/archive/2008/11/22/generic_covariant.html
    http://www.cnblogs.com/idior/archive/2010/06/20/1761383.html
    http://www.cnblogs.com/artech/archive/2011/01/13/variance.html


     

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/tenghoo/p/interface_covariant_contravariant.html
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