深入理解泛型（二）協變性和逆變性

引言：在c# 2.0中泛型並不支援可變性的（可變性指的就是協變性和逆變性),我們知道在物件導向的繼承中就具有可變性，當方法宣告返回型別為stream,我們可以在實現中返回乙個filestream的型別，此時就存在乙個隱式的轉化——從filestream型別(子類引用)——>stream型別（父類引用），並且引用型別的陣列也存在這種從子類引用——>父類引用的轉化，例如string 可以轉化為object（即這樣的**是可以通過編譯的：string strs =new string[3]; object objs =strs;），此時我們肯定會想是否泛型中的泛型引數也可以支援這樣的轉化呢？然而在c# 2.0中是不支援的，但是就是因為有這樣的需求，所以微軟也考慮到這個問題的，所以在c# 4.0中就引入了泛型的協變和逆變性。下面就具體來介紹下c# 4.0 中對協變和逆變的具體內容有哪些的。

一、協變性

協變性指的是——泛型型別引數可以從乙個派生類隱式轉化為基類（大家可以這樣記憶的，協變性即和諧的變化，生活中我們一般會說子女長的像他們的父母，這樣聽起來會感覺比較和諧點，這樣就很容易記住協變了）

，在c#4.0中引入out關鍵字來標記泛型引數支援協變性。為了更好的說明泛型的協變性，下面就以.net類庫的中public inte***ce ienumerable這個介面來演示乙個例子來幫助大家理解泛型協變：

listlistobject = new list();
listliststrs = new list();
// addrange方法接收的引數型別為ienumerablecollection
// 下面的**是傳入的是list型別的引數。
// 在msdn中可以看出這個介面的定義為——ienumerable。
// 所以 ienumerable泛型型別引數t支援協變性，所以可以
// 將list轉化為ienumerable(這個是繼承的協變性支援的)
// 又因為這個ienumerable介面委託支援協變性，所以可以把ienumerable轉化為——>ienumerable型別。
// 所以編譯器驗證的時候就不會出現型別不能轉化的錯誤了。
listobject.addrange(liststrs);  //成功
liststrs.addrange(listobject); // 出錯

**中如果使用這**時 liststrs.addrange(listobject); 就會出現編譯時錯誤(無法從list轉換為ienumerable,因為list可以因為繼承的協變性轉化為ienumerable,但是因為ienumerable不支援逆變，即從object到string的轉化，所以此時就會產生下面圖中的錯誤了。)，錯誤提示截圖如下：

二、逆變性

逆變性指的是——泛型型別引數可以從乙個基類隱式轉化為派生類(可以從生活中的例子來幫助大家記憶逆變的——如果說父母長的像他們的子女的話肯定覺得彆扭,在高中語文中經常會找這樣的語病的)

，在c# 4.0中引入in關鍵字來標記泛型引數支援逆變性.為了更好的說明泛型的逆變性，下面就以.net類庫的中介面public inte***ce icomparer來演示乙個例子來幫助大家理解泛型逆變：

class program
}public class testcomparer : icomparer
}

上面**中如果使用 listobject.sort(objcomparer2);時，就會出現編譯錯誤，錯誤原因看過上面協變中錯誤原因的解釋應該都可以明白的，下面是錯誤的截圖:

為了進一步說明泛型的協變和逆變是在c# 4.0中（c# 4.0即對於.net framework 4.0）的版本都不支援泛型的協變和逆變,大家從msdn中也可以發現的。下面是一張比較的截圖（大家可以自己具體去msdn上檢視的，當版本改為3.5或更低階的版本時，看下泛型的定義是不是沒有out或in關鍵字，即之前的版本不支援泛型的可變性）：

三、協變和逆變的注意事項

並不是所有型別都支援泛型的協變和逆變的，下面列出泛型的協變和你逆變中值得注意和明確的地方：

1. 只有介面和委託支援協變和逆變（如func，action），類或泛型方法的型別引數都不支援協變和逆變。

2. 協變和逆變只適用於引用型別，值型別不支援協變和逆變(因為可變性存在乙個引用轉換，而值型別變數儲存的就是物件本身，而不是物件的引用)，所以list無法轉化為ienumerable.

3. 必須顯示用in或out來標記型別引數。

4. 委託的可變性不要再多播委託中使用，相信這點很多人都沒有注意到的，下面我舉個例子來說明下，當大家遇到這樣的問題可以知道為什麼：

//
下面初始化委託使用了lambda表示式，lambda表示式將在後面專題向大家具體介紹
func stringfunc = () => ""
;            func
objectfunc = () => new
object
();            func
combined = stringfunc + objectfunc;

上面**可以通過編譯，因為泛型func支援協變，所以將func轉換為func型別，但是物件本身仍然為func型別，然而delegate.combine方法要求引數必須為相同型別——否則該方法無法確定要建立什麼型別的委託（是func型別呢還是func?），所以上面**在執行時會丟擲argumetexception（錯誤資訊為——委託必須具有相同的型別）。我們可以稍微修改下上面**來使其不出現執行時錯誤

func stringfunc = () => ""
;            
//轉換 委託型別
func tempfunc = new func(stringfunc);
func
objectfunc = () => new
object
();            func
combined = tempfunc + objectfunc;

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