C#泛型接口的协变和逆变

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，IFoo可以转换为IFoo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，IFoo可以转换为IFoo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
    {
        void Method1(T param);
        T Method2();
    }

我们看一下协变的过程：IFoo转换成IFoo。

• 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转换成IFoo。

• 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
    {
        void Method1(T param);
        T Method2();
    }

实现接口IFoo

    public class FooClass : IFoo
    {
        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
    {
        T Method();
    }

实现接口IBar

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

 定义一个接口IBaz支持对参数T的逆变

    interface IBaz
    {
        void Method(T param);
    }

实现接口IBaz

    public class BazClass : IBaz
    {
        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 foo_sub = new FooClass();
            IFoo foo_parent = foo_sub;//编译错误

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

foo_parent = foo_sub 会提示编译时错误“无法将类型“IFoo”隐式转换为“IFoo”。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 foo_parent = null;
            IFoo foo_sub = foo_parent;//编译错误

            //IBaz 对参数T逆变相容
            IBaz baz_parent = null;
            IBaz baz_sub = baz_parent;

 foo_sub = foo_parent 会提示编译时错误“无法将类型“IFoo”隐式转换为“IFoo”。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 : IEnumerable
    {
        IEnumerator GetEnumerator();
    }

4.0中的定义：

    public interface IEnumerable : IEnumerable
    {
        IEnumerator 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 subarr = new List();
    IEnumerable parentarr = subarr;

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。