重学c#系列——逆变和协变

前言

简单整理一下逆变和协变。

正文

什么是逆变和协变呢？

首先逆变和协变都是术语。

协变表示能够使用比原始指定的派生类型的派生程度更大的类型。

逆变表示能够使用比原始指定的派生类型的派生程度更小的类型。

这里student 继承 person。

这里这个报错合情合理。

这里可能有些刚入门的人认为，person 不是 student 的父类啊，为什么不可以呢？

一个列表student 同样也是一个列表的 person啊。

这可能是初学者的一个疑问。

但是实际情况是list 是一个类型， list 是一个类型。

所以他们无法隐式转换是正常的。

但是这样写就可以:

static void Main(string[] args)
{
	IEnumerable<Student> students = new List<Student>();
	IEnumerable<Person> peoples = students;
}

这样写没有报错，理论上IEnumerable是一种类型，IEnumerable是一种类型，不应该能隐私转换啊。

为什么呢？因为支持协变。

协变表示能够使用比原始指定的派生类型的派生程度更大的类型。

他们的结构如上。因为student是person的派生类，IEnumerable原始指定了student，派生程度更大的类型是person，所以IEnumerable到IEnumerable符合协变。

协变怎么声明呢:

public interface IEnumerable<out T> : IEnumerable
{
	//
	// 摘要:
	//     Returns an enumerator that iterates through the collection.
	//
	// 返回结果:
	//     An enumerator that can be used to iterate through the collection.
	new IEnumerator<T> GetEnumerator();
}

这里协变有个特点，那就是协变参数T，只能用于返回类型。

原因是在运行时候还是new List()，返回自然是Student，那么student 可以赋值给person，这没问题。

那么协变参数T，不能用于参数呢？ 是这样的。

比如 IEnumerable里面有一个方法是:

public void test(T a)
{
}

在IEnumerable 中原本要传入一个Student，现在使用了IEnumerable,那么就可以传入person。

person 要转换成student，显然是不符合的。

那么协变是这样的，那么逆变呢？

public interface ITest<in T>
{
	public void Run(T obj);
}
public class Test<T> : ITest<T>
{
	public void Run(T obj)
	{
		throw new NotImplementedException();
	}
}

然后这样使用:

static void Main(string[] args)
{
	ITest<Person> students = new Test<Person>();
	ITest<Student> peoples = students;
	peoples.Run(new Student());
}

这里的逆变只能作用于参数。

先说一下为什么能够作用于参数，就是在运行的时候本质还是new Test()，要传递的是一个person，如果传递一个student，那么也是可以的。

然后为什么不能作用于返回值呢？

假如ITest 可以这样:

public interface ITest<in T>
{
	public T Run()
	{ 
	}
}

在运行时候是Test()，那么调用run返回的是person，但是赋值给了Student类型，和上面同样的问题哈。

所以协变不能作用于参数，逆变不能作用于返回值。

那么也就是说要摸只能协变，要摸只能逆变。

下面是委托中的逆变:

Action<Base> b = (target) => { Console.WriteLine(target.GetType().Name); };
Action<Derived> d = b;
d(new Derived());

原理就是Derived继承自Base，原本需要传入base，现在传入Derived，当然也是可以的。

之所以这么设计是一个哲学问题，那就是子类可以赋值给父类，父类能办到的子类也能办到，他们分别对应的是协变和逆变。

结

下一节委托。