你了解C#的協(xié)變和逆變嗎,看完這篇就懂了
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(yùn)行時會報錯
animals[0] = new Cat(); // 運(yùn)行時會報錯
逆變(in)
- 逆變:即協(xié)變的逆向變化,實(shí)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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