Question

我在C＃中听到/阅读了很多关于协方差问题的内容，我想提出一些问题＆amp;因此，希望我可以澄清我对此事的困惑。

在这些示例中，请假设始终定义以下内容：

public class Apple : Fruit {}

我的第一个例子：

IList<Apple> apples = GetApples();
IList<Fruit> fruits = apples;

这应该有效，对吗？我在C＃中对它进行了几次测试，它编译得很好。运行正常（我的第一个例子的测试稍微多于此，因为我有多态调用将内容打印到控制台）。

第二个例子：

IList<Apple> apples = GetApples();
IList<object> fruits = apples;

在第二个例子中，我的理解是这不应该编译，并且是.NET 4.0中解决的协方差问题的根源。如果我错了，请纠正我。我也知道.NET 4.0不允许具体类型之间的协方差/逆变，只有接口。

最后，我想得到一些定义。我不太清楚这三个术语背后的含义：

协方差
逆变
不变性（与不变量相同？）

至于最后一句话，我在C ++中经常使用它来引用具有隐含规则的变更。例如，如果我有一个整数并且只允许其值介于1和10之间，那么“不变性”就是它只能在1到10之间。我可能会误解这个并且我也不确定是否对于这个特定的讨论，这个定义很好地转化为C＃。

修改

我的目标是准确理解C＃中通用接口的协方差或转换问题。我发布的例子是我对问题所在的理解。如果所有示例编译/运行正常，请提供一个示例，它确实重现了C＃中最常见的协方差/逆变/投射问题。我需要知道这一点，以便我能够识别并向他人解释这个问题。

Answer 1

IList<T>接口未定义为协变，因为它支持使Add方法改变对象。

请考虑以下事项：

IList<Apple> apples = GetApples();
IList<object> fruits = apples;
fruits.Add(new Banana());

您现在可以从Banana获得apples，这肯定不是预期的。因此，IList接口不支持协方差（它永远不会），并且应该导致编译错误。

你应该遇到与

相同的问题

IList<Apple> apples = GetApples();
IList<Fruit> fruits = apples;
fruits.Add(new Banana());

所以我不确定为什么要为你编译。

IEnumerable<out T>接口可以是协变的（并且它在.NET 4.0及更高版本中），因为IEnumerable仅支持从集合中读取元素。

Scala语言具有类似协变和逆变对象的概念，而来自Programming in Scala的讨论泛型的章节也可以作为C＃中协方差的良好介绍。

Answer 2

有关协方差和反演的解释，请查看本文。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd799517.aspx

CLR已经对泛型类型的方差有了一些支持，而c＃4则提供了使用它的语法。使用泛型方差，方差应用于接口和委托类型的类型参数。

协方差是关于能够将返回值视为更一般的类型，并且当接口方法仅返回该类型时是可能的。在此示例中，可以将派生的接口实例重新分配为基础，但不是相反。

public interface ISomeInterfaceWithOut<out T>
{
    T GetSomething();
}

ISomeInterfaceWithOut<Apple> b = new Blah<Apple>();
ISomeInterfaceWithOut<Fruit> fruit = b;

Contravariance 是关于能够将参数类型视为更具体的类型，并且当接口方法仅使用该类型时是可能的。在此示例中，可以将基本接口实例重新分配为派生，但不是相反。

public interface ISomeInterfaceWithIn<in T>
{
    void SetSomething(T instance);
}

ISomeInterfaceWithIn<Fruit> b = new Blah<Fruit>();
ISomeInterfaceWithIn<Apple> apple = b;

不变性是两种情况都发生的时候，接口方法都返回并消耗了类型。协方差或逆变都不适用。这里的任何用法都不起作用，因为不允许定义'out T'协方差或'in T'逆变量类型参数，因为方法包含两种情况。

考虑一下：

//it is not possible to declare 'out T' or 'in T' here - invalid variance
public interface ISomeInterface<T>
{
    T GetSomething();
    void SetSomething(T instance);
}

您的示例都不会按原样运行。逆变/协方差适用于将泛型类型声明为'in'/'out'的接口和委托，IList是不变的。

由于IEnumerable<T>接口是.NET 4的协变，因此您可以从4开始但不是3.5。在这里使用水果作为IList在宣布水果时不起作用 - 它不是协变的。

List<Apple> apples = new List<Apple>();
//List<Apple> apples implements IEnumerable<Apple>
IEnumerable<Fruit> fruits = apples;

以下是IEnumerable<T>

的定义

//Version=4.0.0.0
public interface IEnumerable<out T> : IEnumerable
{
    new IEnumerator<T> GetEnumerator();
}

//Version=2.0.0.0
public interface IEnumerable<T> : IEnumerable
{
    new IEnumerator<T> GetEnumerator();
}

C＃3.5协方差问题？

修改

2 个答案: