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你了解C#的協(xié)變和逆變嗎,看完這篇就懂了

 更新時間:2020年05月18日 16:26:50   作者:xiaoxiaotank  
這篇文章主要介紹了你了解C#的協(xié)變和逆變嗎,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

從C# 4.0開始,泛型接口和泛型委托都支持協(xié)變和逆變,由于歷史原因,數(shù)組也支持協(xié)變。

里氏替換原則:任何基類可以出現(xiàn)的地方,子類一定可以出現(xiàn)。

協(xié)變(out)

  • 協(xié)變:即自然的變化,遵循里氏替換原則,表現(xiàn)在代碼上則是任何基類都可以被其子類賦值,如Animal = Dog、Animal = Cat
  • 使用out關(guān)鍵字聲明(注意和方法中修飾參數(shù)的out含義不同)
  • 被標(biāo)記的參數(shù)類型只能作為方法的返回值(包括只讀屬性)
  • 在沒有協(xié)變時:
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];
}

以下代碼是無法通過編譯的

var dogs = new MyStack<Dog>();
IPoppable<Animal> animals1 = dogs; // 此處會發(fā)生編譯錯誤
Stack<Animal> animals2 = dogs; // 此處會發(fā)生編譯錯誤

此時,我們?nèi)绻枰獮閯游飯@飼養(yǎng)員新增一個輸入?yún)?shù)為Stack<Animal>飼喂的方法,一個比較好的方法是新增一個約束泛型方法:

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);

現(xiàn)在,C#增加了協(xié)變

使IPoppable<T>接口支持協(xié)變

// 僅僅增加了一個 out 聲明
interface IPoppable<out T>
{
  T Pop();
}

簡化Feed方法

class Zookeeper
{
  public static void Feed(IPoppable<Animal> animals) {}
}

// Main
Zookeeper.Feed(dogs);

協(xié)變的天然特性——僅可作為方法返回值,接口(或委托)外部無法進(jìn)行元素添加,確保了泛型類型安全性,所以不用擔(dān)心Dog的集合中出現(xiàn)Cat

常用的支持協(xié)變的接口和委托有:

  • IEnumerable
  • IEnumerator
  • IQueryable
  • IGrouping<out TKey, out TElement>
  • Func等共17個
  • 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,由于歷史原因,數(shù)組也支持協(xié)變,例如

var dogs = new Dog[10];
Animal[] animals = dogs;

但是無法保證類型安全性,以下代碼可正常進(jìn)行編譯,但是運行時會報錯

animals[0] = new Cat(); // 運行時會報錯

逆變(in)

  • 逆變:即協(xié)變的逆向變化,實質(zhì)上還是遵循里氏替換的原則,將子類賦值到基類上
  • 使用in關(guān)鍵字聲明
  • 被標(biāo)記的參數(shù)類型只能作為方法輸入?yún)?shù)(包括只寫屬性)
  • 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());

逆變的天然特性——僅可作為方法輸入?yún)?shù),接口(或委托)無法進(jìn)行元素獲取,即只能將子類賦值到父類上,進(jìn)而保證了類型安全性。

另外,常用支持逆變的接口和委托有:

  • IComparer
  • IComparable
  • IEqualityComparer
  • Action等共16個
  • Predicate
  • Comparison
  • Converter<in TInput, out TOutput>
Action<Animal> animalAction = new Action<Animal>(a => { });
Action<Dog> DogAction = animalAction;

到此這篇關(guān)于你了解C#的協(xié)變和逆變嗎,看完這篇就懂了的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C# 協(xié)變逆變內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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