你了解C#的协变和逆变吗

本文涉及的产品
云原生网关 MSE Higress,422元/月
注册配置 MSE Nacos/ZooKeeper,118元/月
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo,Agent数量 不受限
简介:

你了解C#的协变和逆变吗

从C# 4.0开始,泛型接口和泛型委托都支持协变和逆变,由于历史原因,数组也支持协变。
里氏替换原则:任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。
协变(out)
协变:即自然的变化,遵循里氏替换原则,表现在代码上则是任何基类都可以被其子类赋值,如Animal = Dog、Animal = Cat
使用out关键字声明(注意和方法中修饰参数的out含义不同)
被标记的参数类型只能作为方法的返回值(包括只读属性)
在没有协变时:
abstract class Animal {}
class Dog : Animal {}
class Cat : Animal {}

interface IPoppable
{

T Pop();

}
class MyStack : IPoppable
{

private int _pos;
private readonly T[] _data = new T[100];

public void Push(T obj) => _data[_pos++] = obj;
public T Pop() => _data[--_pos];

}
以下代码是无法通过编译的

var dogs = new MyStack();
IPoppable animals1 = dogs; // 此处会发生编译错误
Stack animals2 = dogs; // 此处会发生编译错误
此时,我们如果需要为动物园饲养员新增一个输入参数为Stack饲喂的方法,一个比较好的方法是新增一个约束泛型方法:

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);
现在,C#增加了协变
使IPoppable接口支持协变
// 仅仅增加了一个 out 声明
interface IPoppable
{

T Pop();

}
简化Feed方法

class Zookeeper
{

public static void Feed(IPoppable<Animal> animals) {}

}

// Main
Zookeeper.Feed(dogs);
协变的天然特性——仅可作为方法返回值,接口(或委托)外部无法进行元素添加,确保了泛型类型安全性,所以不用担心Dog的集合中出现Cat

常用的支持协变的接口和委托有:
IEnumerable
IEnumerator
IQueryable
IGrouping
Func等共17个
Converter
IEnumerable dogs = Enumerable.Empty();
IEnumerable animals = dogs;

var dogList = new List();
IEnumerable animals = dogList;
另外,由于历史原因,数组也支持协变,例如
var dogs = new Dog[10];
Animal[] animals = dogs;
但是无法保证类型安全性,以下代码可正常进行编译,但是运行时会报错

animals[0] = new Cat(); // 运行时会报错
逆变(in)
逆变:即协变的逆向变化,实质上还是遵循里氏替换的原则,将子类赋值到基类上
使用in关键字声明
被标记的参数类型只能作为方法输入参数(包括只写属性)
例如:
abstract class Animal {}
class Dog : Animal {}
class Cat : Animal {}

interface IPushable
{

void Push(T obj);

}
class MyStack : IPushable
{

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();
animals.Push(new Cat());
IPushable dogs = animals;
dogs.Push(new Dog());
逆变的天然特性——仅可作为方法输入参数,接口(或委托)无法进行元素获取,即只能将子类赋值到父类上,进而保证了类型安全性。

另外,常用支持逆变的接口和委托有:
IComparer
IComparable
IEqualityComparer
Action等共16个
Predicate
Comparison
Converter
Action animalAction = new Action(a => { });
Action DogAction = animalAction;
作者:xiaoxiaotank
出处:https://www.cnblogs.com/xiaoxiaotank/

相关实践学习
基于MSE实现微服务的全链路灰度
通过本场景的实验操作,您将了解并实现在线业务的微服务全链路灰度能力。
相关文章
|
6月前
|
安全 C#
C#进阶-协变与逆变
我们知道子类转换到父类,在C#中是能够隐式转换的。这种子类到父类的转换就是协变。而另外一种类似于父类转向子类的变换,可以简单的理解为逆变。逆变协变可以用于泛型委托和泛型接口,本篇文章我们将讲解C#里逆变和协变的使用。逆变和协变的语法第一次接触难免感到陌生,最好的学习方式就是在项目中多去使用,相信会有很多感悟。
66 0
|
C# 开发者
C#——协变逆变
C#——协变逆变
97 0
|
编译器 C#
C#中的协变和逆变
C#中的协变和逆变
116 0
|
算法
一起谈.NET技术,C#4.0新特性-&quot;协变&quot;与&quot;逆变&quot;以及背后的编程思想
  在《上篇》中我们揭示了“缺省参数”的本质,现在我们接着来谈谈C#4.0中另一个重要的新特性:协变(Covariance)与逆变(Contravariance)。对于协变与逆变,大家肯定不会感到陌生,但是我相信有很多人不能很清晰地说出他们之间的区别。
906 0
|
算法
C#4.0新特性-&quot;协变&quot;“.NET研究”与&quot;逆变&quot;以及背后的编程思想
  在《上篇》中我们揭示了“缺省参数”的本质,现在我们接着来谈谈C#4.0中另一个重要的新特性:协变(Covariance)与逆变(Contravariance)。对于协变与逆变,大家肯定不会感到陌生,但是我相信有很多人不能很清晰地说出他们之间的区别。
1094 0
|
C# 编译器 Java
C# 逆变与协变
原文:C# 逆变与协变 该文章中使用了较多的 委托delegate和Lambda表达式,如果你并不熟悉这些,请查看我的文章《委托与匿名委托》、《匿名委托与Lambda表达式》以便帮你建立完整的知识体系。
1348 0