C#笔记16：协变与逆变

C#笔记16：协变与逆变

本章概要：

1：协变与逆变概念

2：协变

3：逆变

4：注意事项

5：接口变体语法

1：逆变与协变概念

    “协变”是指能够使用与原始指定的派生类型相比，派生程度更大的类型。

    “逆变”则是指能够使用派生程度更小的类型。

     如果泛型接口或委托的泛型参数声明为协变或逆变，则将该泛型接口或委托称为“变体”。

2：协变

     查看下面代码：

IEnumerable<String> strings = new List<String>();

IEnumerable<Object> objects = strings;

     在 .NET Framework 早期版本中，在 Option Strict On 条件下，此代码会导致 C# 和 Visual Basic 中出现编译错误。但是现在，您可以使用 strings 代替 objects，如上例所示，因为 IEnumerable<(Of <(T>)>) 接口为协变接口。

3：逆变

     逆变允许方法具有与接口的泛型形参所指定的实参类型相比，派生程度更小的实参类型。为展示逆变功能，假设您已创建 BaseComparer 类来比较 BaseClass 类的实例。BaseComparer 类实现 IEqualityComparer<BaseClass>（在 Visual Basic 中为 IEqualityComparer(Of BaseClass)）接口。因为 IEqualityComparer<(Of <(T>)>) 接口现在为逆变接口，所以您可以使用 BaseComparer 来比较继承 BaseClass 类的类的实例。以下代码示例中演示了这一点。

// Simple hierarchy of classes.
class BaseClass { }
class DerivedClass : BaseClass { }

// Comparer class.
class BaseComparer : IEqualityComparer<BaseClass> 
{
    public int GetHashCode(BaseClass baseInstance)
    {
        return baseInstance.GetHashCode();
    }
    public bool Equals(BaseClass x, BaseClass y)
    {
        return x == y;
    }
}
class Program
{
    static void Test()
    {
        IEqualityComparer<BaseClass> baseComparer = new BaseComparer();

        // Implicit conversion of IEqualityComparer<BaseClass> to 
        // IEqualityComparer<DerivedClass>.
        IEqualityComparer<DerivedClass> childComparer = baseComparer;
    }
}

4：注意事项

     有引用类型才支持使用泛型接口中的变体。值类型不支持变体。

     实现变体接口的类仍是固定类。例如，虽然 List<(Of <(T>)>) 实现协变接口 IEnumerable<(Of <(T>)>)，但无法将 List<Object> 隐式转换为 List<String>

// The following line generates a compiler error
// because classes are invariant.
// List<Object> list = new List<String>();

// You can use the interface object instead.
IEnumerable<Object> listObjects = new List<String>();

5：接口变体语法

     若要声明变体泛型接口，可以对泛型类型参数使用 in 和 out 关键字。

     您可以使用 out 关键字，将泛型类型参数声明为协变。

     您可以使用 in 关键字，将泛型类型参数声明为逆变。