C# - 协变、逆变 看完这篇就懂了

1. 基本概念

官方协变和逆变都是术语,前者指能够使用比原始指定的派生类型的派生程度更大(更具体的)的类型,后者指能够使用比原始指定的派生类型的派生程度更小(不太具体的)的类型。[MSDN]

公式

          协变:IFoo<父类> = IFoo<子类>;

          逆变:IBar<子类> =  IBar<父类>;

暂时不理解没关系,您接着往下看。

2. 协变(Covariance)

1) out关键字

     对于泛型类型参数,out 关键字可指定类型参数是协变的。 可以在泛型接口和委托中使用 out 关键字。[MSDN] 

2) 鲁迅:一张图胜过千言万语(图小看不清,单机鼠标右键 -> 在新标签页中打开图片)

    

           备注:泛型委托的协变原理也是一样的。

        3) 什么是协变?

           变就是对具体成员的输出参数进行一次类型转换,且类型转换的准则是 “里氏替换原则”。

3. 逆变(Contravariance)

 1) in关键字

     对于泛型类型参数,in 关键字可指定类型参数是逆变的。 可以在泛型接口和委托中使用 in 关键字。[MSDN]

 2) 鲁迅:一张图胜过千言万语(图小看不清,单机鼠标右键 -> 在新标签页中打开图片)

      

    备注:泛型委托的逆变原理也是一样的。

        3) 什么是逆变?

            逆变就是对具体成员的输入参数进行一次类型转换,且类型转换的准则是 “里氏替换原则”。

4. 自?#39318;?#31572;

1)协变、逆变 为什么只能针对泛型接口或者委托?而不能针对泛型类?

      因为它们都只能定义方法成员(接口不能定义字段),而方法成员在创建对象的时候是不涉及到对象内存分配的,所以它们是类型(内存)安全的。

      为什么不针对泛型?因为泛型类是模板类,而类成员是包含字段的,不同类型的字段是影响对象内存分配的,没有派生关系的类型它们是不兼容的,也是内存不安全的。

2)协变、逆变 为什么是类型安全的?

      本质上是里氏替换原则,由里氏替换原则可知:派生程度小的是派生程度大的子集,所以子类替换父类的位置整个程序功能都不会发生改变。

3)官方对 协变、逆变 的定义现在是否能看懂?

      上面看懂了,官方定义肯定也是没问题的。派生程度小可以理解为基类,派生程度大可以理解为子类或派生类,至于为什么用程度这个词,是因为继承链的深度是没限制的。

4)为什么 in 、out 只能是单向的(输入或输出)?

      因为若类型参数同时为输入参数和输出参数,则必?#25442;?#26377;一种转换不符合里氏替换原则,即将父类型的变量赋值给子类型的变量,这是不安全的所以需要明确指定 in 或 out。

5. 协变和逆变的相互作用

首先我们先看一道经典的题目

 1     interface IFoo<in T> { }
 2 
 3     // 应该是 in
 4     interface IBar<in T>
 5     {
 6         void Print(IFoo<T> foo);
 7     }
 8 
 9     // 还是应该是 out
10     interface IBar<out T>
11     {
12         void Print(IFoo<T> foo);
13     }

看过这道题目的人应该知道是 out ,但这是为什么呢?为什么 in 不行?要知道 in 行不行直接举出一个反例即可,还是鲁迅那句话 “一张图胜过千言万语”。

        

        总结:

         1. 将可变成员作为方法的输入参数,则当前成员的泛型参数可变?#21592;?#39035;与输入成员的泛型参数可变性相反。

         2. 将可变成员作为方法的返回参数,则当前成员的泛型参数可变?#21592;?#39035;与输出成员的泛型参数可变性相同。

posted @ 2019-08-28 12:04 Virgil-Zhou 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏
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