你了解C#的协变和逆变吗 - 好文

* 从C# 4.0开始，泛型接口和泛型委托都支持协变和逆变，由于历史原因，数组也支持协变。
* 里氏替换原则：任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。
协变（out）

* 协变：即自然的变化，遵循里氏替换原则，表现在代码上则是任何基类都可以被其子类赋值，如Animal = Dog、Animal = Cat
* 使用out关键字声明（注意和方法中修饰参数的out含义不同）
* 被标记的参数类型只能作为方法的返回值（包括只读属性）
* 在没有协变时：abstract class Animal {} class Dog : Animal {} class Cat : Animal {}
interface IPoppable<T> { T Pop(); } class MyStack<T> : IPoppable<T> { private
int _pos; private readonly T[] _data = new T[100]; public void Push(T obj) =>
_data[_pos++] = obj; public T Pop() => _data[--_pos]; } 以下代码是无法通过编译的var dogs =
new MyStack<Dog>(); IPoppable<Animal> animals1 = dogs; // 此处会发生编译错误
Stack<Animal> animals2 = dogs; // 此处会发生编译错误此时，我们如果需要为动物园饲养员新增一个输入参数为
Stack<Animal>饲喂的方法，一个比较好的方法是新增一个约束泛型方法：class Zookeeper { public static void
Feed<T>(IPoppable<T> animals) where T : Animal {} } // 或者 class Zookeeper {
public static void Feed<T>(Stack<T> animals) where T : Animal {} } // Main
Zookeeper.Feed(dogs);
* 现在，C#增加了协变
使IPoppable<T>接口支持协变// 仅仅增加了一个 out 声明 interface IPoppable<out T> { T Pop(); }
简化Feed方法class Zookeeper { public static void Feed(IPoppable<Animal> animals) {}
} // Main Zookeeper.Feed(dogs);
协变的天然特性——仅可作为方法返回值，接口（或委托）外部无法进行元素添加，确保了泛型类型安全性，所以不用担心Dog的集合中出现Cat
* 常用的支持协变的接口和委托有：
* IEnumerable
* IEnumerator
* IQueryable
* IGrouping<out TKey, out TElement>
* Func等共17个
* Converter<in TInput, out TOutput> IEnumerable<Dog> dogs =
Enumerable.Empty<Dog>(); IEnumerable<Animal> animals = dogs; var dogList = new
List<Dog>(); IEnumerable<Animal> animals = dogList;
* 另外，由于历史原因，数组也支持协变，例如var dogs = new Dog[10]; Animal[] animals = dogs;
但是无法保证类型安全性，以下代码可正常进行编译，但是运行时会报错animals[0] = new Cat(); // 运行时会报错
逆变(in)

* 逆变：即协变的逆向变化，实质上还是遵循里氏替换的原则，将子类赋值到基类上
* 使用in关键字声明
* 被标记的参数类型只能作为方法输入参数（包括只写属性）
* 例如：abstract class Animal {} class Dog : Animal {} class Cat : Animal {}
interface IPushable<in T> { void Push(T obj); } class MyStack<T> : IPushable<T>
{ private int _pos; private readonly T[] _data = new T[100]; public void Push(T
obj) => _data[_pos++] = obj; public T Pop() => _data[--_pos]; } // Main var
animals = new MyStack<Animal>(); animals.Push(new Cat()); IPushable<Dog> dogs =
animals; dogs.Push(new Dog());
逆变的天然特性——仅可作为方法输入参数，接口（或委托）无法进行元素获取，即只能将子类赋值到父类上，进而保证了类型安全性。
* 另外，常用支持逆变的接口和委托有：
* IComparer
* IComparable
* IEqualityComparer
* Action等共16个
* Predicate
* Comparison
* Converter<in TInput, out TOutput> Action<Animal> animalAction = new
Action<Animal>(a => { }); Action<Dog> DogAction = animalAction;

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