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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(shí)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(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)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(shí)：
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(huì)發(fā)生編譯錯(cuò)誤
Stack<Animal> animals2 = dogs; // 此處會(huì)發(fā)生編譯錯(cuò)誤

此時(shí)，我們?nèi)绻枰獮閯?dòng)物園飼養(yǎng)員新增一個(gè)輸入?yún)?shù)為Stack<Animal>飼喂的方法，一個(gè)比較好的方法是新增一個(gè)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(gè) 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(gè)
  • 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(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)

animals[0] = new Cat(); // 運(yùn)行時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)

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(gè)
  • 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(qǐng)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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