C#泛型接口的协变和逆变怎么实现

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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;

读到这里，这篇“C#泛型接口的协变和逆变怎么实现”文章已经介绍完毕，想要掌握这篇文章的知识点还需要大家自己动手实践使用过才能领会，如果想了解更多相关内容的文章，欢迎关注亿速云行业资讯频道。