C#中的協(xié)變與逆變小結
一:什么是協(xié)變與逆變
協(xié)變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,逆變指能夠使用比原始指定的派生類型的派生程度更?。ú惶唧w的)的類型
只有泛型接口和泛型委托參數(shù)支持協(xié)變和逆變
二:引言
using System; using System.Collections.Generic; class MainClass { static void Main() { object o = "str"; List<object> oList = new List<string>(); IEnumerable<object> strs = new List<string>(); } }
上面這段代碼中,第一句沒問題,屬于類型安全轉換,第二句會報錯,因為這兩個list并沒有繼承關系,而第三句是正確的,其實在背后,就是協(xié)變和逆變在起作用
三:協(xié)變
協(xié)變在泛型方法的參數(shù)里以out表示,使用out可以在聲明父類泛型參數(shù)的時候使用子類泛型參數(shù)構造,out參數(shù)可以單純的理解為輸出,作為返回值例如IEnumerable<T>接口
using System; using System.Collections.Generic; class MainClass { static void Main() { IEnumerable<object> list = new List<string>(); } }
分析一下上面的代碼為什么是合法的呢?首先雖然是用IEnumerable<object>聲明的,但是是用List<string>構造的,列表中的元素是string類型。其次IEnumerable的作用只有遍歷元素,不允許添加操作,所以是合法的,本質(zhì)上就是里氏替換原則
四:逆變
逆變在泛型方法的參數(shù)里以in表示,使用in可以在聲明子類泛型參數(shù)的時候使用父類泛型參數(shù)構造,int參數(shù)只能作為傳入值不能作為返回值例如Action<T>委托
using System; class MainClass { static void Main() { Action<string> action = new Action<object>((o)=> { }); action(""); } }
分析一下上面的代碼為什么是合法的呢?看似是object轉換成了string,但實際上使用委托的時候傳入的是一個string類型的參數(shù),然后將string轉換成了object,本質(zhì)上還是派生類到基類的轉換,所以是類型安全的,本質(zhì)上就是里氏替換原則
五:為什么協(xié)變和逆變是針對泛型接口或泛型委托參數(shù)的?
而不能針對泛型類?
由上可知,協(xié)變和逆變都是定義方法成員的(接口不能定義字段只能定義成員),而方法成員在創(chuàng)建對象時是不涉及到對象內(nèi)存分配的,所以是類型安全的,而泛型類是模板類,類中可以包含字段, 所以是不安全的
using System; using System.Collections.Generic; class MainClass { static void Main() { object o1 = "";//類型安全 string s1 = (string)o1;//非類型安全 IEnumerable<object> o2 = new List<string>();//協(xié)變 Action<string> s2 = new Action<object>((o) => { });//逆變 } }
六:自定義協(xié)變
using System; using System.Collections.Generic; class MainClass { static void Main() { ICustomCovariant<object> o = new CustomCovariant<string>(); } } public interface ICustomCovariant<out T> { T Get(); } public class CustomCovariant< T> : ICustomCovariant<T> { public T Get() { return default(T); } }
七:自定義逆變
using System; using System.Collections.Generic; class MainClass { static void Main() { IContravariant<string> o = new CustomContravariant<object>(); } } public interface IContravariant<in T> { void Get(T t); } public class CustomContravariant<T> : IContravariant<T> { public void Get(T t) { } }
八:總結
——在泛型中,如果確定泛型參數(shù)是只讀或者只寫的,那么就可以使用協(xié)變或者逆變。如果泛型參數(shù)無法確定只讀或只寫,這種類型參數(shù)既不能協(xié)變也不能逆變,只能精確類型匹配 ——在泛型或委托中,如果不使用協(xié)變或逆變,那么泛型類型是一個固定類型,而使用協(xié)變或逆變的話,則泛型類型可以實現(xiàn)多態(tài)化
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