C#中的協變與逆變深入講解

什么是協變與逆變

MSDN的解釋：

https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/dd799517.aspx

協變和逆變都是術語，前者指能夠使用比原始指定的派生類型的派生程度更小(不太具體的)的類型，后者指能夠使用比原始指定的派生類型的派生程度更大（更具體的）的類型。

泛型類型參數支持協變和逆變，可在分配和使用泛型類型方面提供更大的靈活性。

一開始我總是分不清協變和逆變，因為MSDN的解釋實在是嚴謹有余而易讀不足。

其實從中文的字面上來理解這兩個概念就挺容易的了：

"協變"即"協調的轉變"，"逆變"即"逆向的轉變"。

下面來一起看看詳細的介紹吧

C#中的協變與逆變

一、使用協變（Covariance）和逆變（Contravariance ）能夠實現數組之間、委托實例和方法之間、泛型委托實例之間、泛型接口的變量和泛型類型的對象之間、泛型接口的變量之間的隱式轉換；使用協變將允許使用比原指定類型派生程度更大（即更具體的）的類型，使用逆變將允許使用比原指定類型派生程度更?。锤痪唧w的）的類型；

1.協變和逆變都只支持引用類型，不支持值類型；

2.如果泛型接口或泛型委托的類型參數被聲明為協變或逆變，則該泛型接口或泛型委托被稱為變體（Variant）；

二、數組只支持協變，即支持派生程度更大的類型的數組隱式轉換為派生程度更小的類型的數組：

object[] myArray = new string[5];
IComparable[] myOtherArray = new string[5];

1.此操作不是類型安全的，給上述數組添加原數組不兼容的對象時會拋出異常ArrayTypeMismatchException：

//myArray[0] = 10; //此處10會被裝箱為object類型，而object類型的對象不能隱式轉換為string類型

2.由于值類型不支持協變和逆變，因此下面的轉換是錯誤的：

//object[] myArray = new int[5];
//IComparable[] myOtherArray = new int[5];

三、委托支持協變和逆變，為匹配委托類型和方法簽名提供更大的靈活性，不僅可以將簽名完全匹配的方法分配給委托實例，還可以通過協變將返回值類型與委托類型的返回值類型相比派生程度更大的方法分配給委托實例；通過逆變將參數類型與委托類型的參數類型相比派生程度更小的方法分配給委托實例：

public class MyBaseClass { }
public class MyClass : MyBaseClass { }
public class MyDerivedClass : MyClass { }
public delegate MyClass MyDelegate(MyClass obj);
public delegate T MyDelegate<T>(T obj);
//對于給定的方法
public staitc MyDerivedClass MyFunc(MyBaseClass obj)
{
 return new MyDerivedClass();
}
//使用時：
MyDelegate myDelegate = MyFunc; //同時使用了協變和逆變
MyDelegate<MyClass> myDelegate = MyFunc;

四、在定義泛型委托時，可以通過將類型參數聲明為逆變量或協變量來定義變體委托（Variant Delegate），從而使具有協變和逆變轉換關系的不用類型的泛型委托實例之間進行隱式轉換，使用關鍵字out修飾返回值的類型參數以支持協變，使用關鍵字in修飾參數的類型參數以支持逆變：

public delegate U MyDelegate<in T, out U>(T obj);
//使用時：
MyDelegate<MyClass,MyClass> myDelegate = MyFunc;
MyDelegate<MyBaseClass, MyDerivedClass> myOtherDelegate = MyFunc;
//隱式轉換：
myDelegate = myOtherDelegate;

1.變體委托不支持合并，即Delegate.Combine方法需要委托的類型完全相同才能合并，不支持變體委托的轉換；在運行時合并不同類型的變體委托會拋出異常System.ArgumentException；

五、在定義泛型接口時，可以通過將類型參數聲明為逆變量或協變量來定義變體接口（Variant Interface），協變允許方法的返回值類型比接口定義中返回值類型參數的派生程度更大，逆變允許方法的參數類型比接口定義中參數類型參數的派生程度更??；使用關鍵字out修飾返回值的類型參數以支持協變，使用關鍵字in修飾參數的類型參數以支持逆變：

public interface IMyInterface<in T, out U>
{
 U MyFunc();
 void MyFoo(T obj);
}
public class MyClass<T, U> : IMyInterface<T, U>
{
 public void MyFoo(T obj)
 {
 //do…
 }
 
}
//使用時：
IMyInterface<string, object> myObj = new MyClass<object, string>();
IMyInterface<object, string> myObj1 = new MyClass<object, string>();
myObj = myObj1;

1.實現變體接口的類型仍然是不可變量；

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對億速云的支持。