C# 逆变与协变

标签：action   赋值语句   console   存在   子类   类变量   tle   语句   完全   该文章中使用了较多的 委托delegate和Lambda表达式，如果你并不熟悉这些，请查看我的文章《委托与匿名委托》、《匿名委托与Lambda表达式》以便帮你建立完整的知识体系。 在C#从诞生到发展壮大的过程中，新知识点不断引入。逆变与协变并不是C#独创的，属于后续引入。在Java中同样存在逆变与协变，后续我还会写一篇Java逆变协变的文章，有兴趣的朋友可以关注一下。 逆变与协变，听起来很抽象、高深，其实很简单。看下面的代码： class Person { } class Student : Person { } class Teacher: Person { } class Program { static void Main(string[] args) { List plist = new List(); plist = new List(); plist = new List(); } } 在上面的代码中，plist = new List()、plist = new List()两句产生编译错误。虽然Person是Student/Teacher的父类，但List类型却不是List类型的父类，所以上面的赋值语句报类型转换失败错误。 如上这样的赋值操作，在C# 4.0之前是不允许的，至于为什么不允许，类型安全是首要因素。看下面的示例代码： List plist = new List(); plist.Add(new Person()); plist.Add(new Student()); plist.Add(new Teacher()); 如下示例，假设 List plist = new List() 允许赋值，那plist虽然类型为List集合，但实际指向是确是List集合。plist.Add(new Person())，添加操作实际调用的是List.Add()。Person类型无法安全转换为Student，所以这样的集合定义没有意义，所以上面的假设不成立。 但情况在C# 4.0之后发生了变化，并不是"不可能发生的事情发生了"，而是应用的灵活性做出了新的调整。同样的在C# 4.0中上面的程序仍是不被允许的，但缺出现了例外。从C# 4.0开始，在泛型委托、泛型接口中，允许特殊情况的发生（实质上并未发生特殊变化，后面说明）。如下示例：   delegate void Work(T item); class Person { public string Name { get; set; } } class Student : Person { public string Like { get; set; } } class Teacher : Person { public string Teach { get; set; } } class Program { static void Main(string[] args) { Work worker = (p) => { Console.WriteLine(p.Name); }; ; Work student_worker = (s) => { Console.WriteLine(s.Like); }; student_worker = worker; //此处编译错误 } }   根据前面的理论支持，student_worker = worker;的错误很容易理解。但此处我们程序的目的是让 woker  充当 Work 的功能，以后调用 student_worker(s)实际调用的是woker(s)。为了满足我们的需求，需要程序做2方面的处理： 1、因在调用student_worker(s)时，实质执行的是woker(s)，所以需要s变量的类型能成功转换为woker需要的参数类型。 2、需要告诉编译器，此处允许将 Work 类型的对象赋值给，Work类型的变量。   条件1在调用时student_worker()，时编译器会提示要求参数必须是Student类型对象，该对象可成功转换为Person类型对象。 条件2则需要对Woke委托定义进行调整，调整如下： delegate void WorkIn(T item); 委托名字改为WorkIn是为却别修改前后的委托，关键之处为。通过增加 in 关键字，标注该泛型委托的类型参数T，仅作为委托方法的参数来使用。此时上面的程序便可成功编译并执行。 delegate void WorkIn(T item); class Program { static void Main(string[] args) { WorkIn woker = (p) => { Console.WriteLine(p.Name); }; WorkIn student_worker = woker; student_worker(new Student() { Name="tom", Like="C#" }); } } 对于要求类型参数为子类型，允许赋值类型参数为父类型值的这种情况，称为逆变。逆变在C#中需要用 in 标注泛型的类型参数。逆变虽叫逆变，但只是形式上看似父类对象赋值给子类变量，实质上是方法调用时的类型转换。Student s = new Person()，这是不可能的，这不是逆变是错误。 上面的代码如何你能转换为下面的形式，那你就可以忘却逆变，本质比现象更重要??： delegate void WorkIn(T item); class Program { static void Main(string[] args) { WorkIn woker = (p) => { Console.WriteLine(p.Name); }; WorkIn student_worker = (s)=> { woker(s); }; student_worker(new Student() { Name="tom", Like="C#" }); } } 协变  现在修改我们的程序需求，要求Work委托执行后返回一个Person对象，如下： delegate T Work(); class Program { static void Main(string[] args) { Work worker = () => { return new Person(); }; Work student_worker = () => { return new Student(); }; worker = student_worker; } } 同上 worker = student_worker 无法通过编译，此时我们的目的为：用 Work  student_woker 的功能替代 Work 的功能，因为 student_woker 执行后返回一个Student对象，这完全符合 Work 的要求。 如果要实现上面的目的，程序同样需做2方面的处理： 1、因在调用 worker()时，实质执行的是 student_worker()，所以需要 student_worker() 执行结果能功转换为woker 执行后返回的类型。 2、需要告诉编译器，此处允许将 Work类型的对象赋值给，Work 类型的变量。 此时条件1，上述代码已经满足，对于条件2，需要泛型委托Work做如下调整： delegate T WorkOut(); 委托名字改为WorkOut也为却别修改前后的委托，关键之处为。通过增加 out 关键字，标注该泛型委托的类型参数T，仅作为委托方法的返回值来使用。此时上面的程序便可成功编译并执行。 delegate T WorkOut(); class Program { static void Main(string[] args) { WorkOut worker = () => { return new Person(); }; WorkOut student_worker = () => { return new Student(); }; worker = student_worker; Person p = worker(); } } 对于要求泛型类型参数为父类型，允许赋值类型参数为子类型值的这种情况，称为协变。协变在C#中需要用 out 标注泛型的类型参数。 注意：逆变、协变类型说明的区别。根据引出的定义逆变的形式只可能发生在泛型上（泛型接口、泛型委托），而协变的代码形式就比较多，但并不一定是协变。所以在协变中用红色注明，必须是关于泛型参数的情况才是协变。下面这类情况不属于协变（至少我不认为它们是协变）： Person p = new Student(); 上面的示例代码如何你能转换为下面的形式，那你也可以忘却协变??： delegate T WorkOut(); class Program { static void Main(string[] args) { WorkOut student_worker = () => { return new Student(); }; WorkOut worker = () => { return student_worker (); }; Person p = worker(); } }   通过上面的内容可以发现，逆变、协变其实是方法参数、返回值类型的转换而已。抓住其核心，再看各种形式的代码就简单了。 在C# 4.0 中 你可以查看 Action，Func的定义，以便更深入理解逆变、协变。  C# 逆变与协变标签：action   赋值语句   console   存在   子类   类变量   tle   语句   完全   原文地址：http://www.cnblogs.com/dw039/p/7458317.html