泛型的协变(Covariance)和逆变(Contravariance)

一、什么是协变和逆变

如果存在一个泛型接口Interface<T>

它的泛型参数的子类型IInterface<Dog>可以安全的转换成泛型父类型的IInterface<Animal>

这个过程就称为协变

如果存在一个泛型接口IInterface<T>

它的泛型参数的父类型IInterface<Animal>可以安全的转换成泛型子类型的IInterface<Dog>

这个过程就成为逆变

我们先明确两个术语:

协变(Covariance):保持类型顺序。如果 DogAnimal 的子类,那么 IEnumerable<Dog> 可以被视为 IEnumerable<Animal>

逆变(Contravariance):反转类型顺序。如果 DogAnimal 的子类,那么 Action<Animal> 可以被视为 Action<Dog>

协变与逆变解决的问题

假设你有如下类层次:

csharp 复制代码
class Animal { }
class Dog : Animal { }

❌ 没有协变/逆变时的问题

在没有协变的情况下,以下代码会编译失败:

csharp 复制代码
List<Dog> dogs = new List<Dog>();

// 编译错误!List<Dog> 不能赋值给 List<Animal>
List<Animal> animals = dogs;

因为泛型默认是 不变(Invariant) 的,即 List<Dog>List<Animal> 没有继承关系。

但直觉上,狗的列表"应该是"动物列表的一种。协变就是为了解决这种合理的类型转换需求,同时保证类型安全。

实际应用场景

协变: 你有一个 IReadOnlyList<IDocument>,但实际传入的是 IReadOnlyList<PdfDocument>,协变让它可以接受。
逆变: 你有一个排序器IComparer<object>,它可以用于比较任何对象,包括 stringPerson,所以可以赋值给 IComparer<string>

C# 使用 out 和 in 关键字来声明协变和逆变:

out T:表示 协变(Covariance),T 只能作为方法的返回值(输出)。
in T :表示 逆变(Contravariance),T 只能作为方法的参数(输入)。

相关推荐
淡海水11 小时前
13-04-面试-源码级深度追问链
数据结构·unity·面试·c#·游戏引擎·源码·il2cpp
asdzx6712 小时前
如何使用 C# 提取 PPT 文本与图片
c#·ppt·提取文本
2501_9307077818 小时前
使用C#代码使用条件格式为 Excel 隔行设置颜色
c#·excel
何以解忧唯有撸码1 天前
【开源】c#造个轮子-日程安排工具
c#·自定义控件
周杰伦fans1 天前
CAD菜单栏和工具栏都不见了,怎么显示?
其他·c#
曹牧1 天前
C#:HashSet<T> 去重
c#
czhc11400756631 天前
起点、口径与因果:今天用错的七把尺子
c#
c#上位机1 天前
C#上位机项目实战——Task.Run执行带参数的方法
c#·上位机
Lost of 程序猿2 天前
用 YARP 为 .NET 微服务搭一座“立交桥“:路由转发与生产配置实践
c#·asp.net
点纭2 天前
C 语言 第七章 常用函数(3)
c语言·开发语言·算法·oracle·c#