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，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;

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