【转】c#中泛型的协变与逆变:<in T>详解

内容导读

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内容图文

原文出处

MSDN上的demo：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/dd469484.aspx

in（泛型修饰符）（C# 参考）

对于泛型类型参数，in 关键字指定该类型参数是逆变的。 可以在泛型接口和委托中使用 in 关键字。

通过逆变，可以使用与泛型参数指定的派生类型相比，派生程度更小的类型。 这样可以对委托类型和实现变体接口的类进行隐式转换。 引用类型支持泛型类型参数中的协变和逆变，但值类型不支持。

在泛型接口或委托中，如果类型形参仅用作方法返回类型，而不用于方法实参，则可声明为协变的。 Ref 和 out 参数不能为变体。

如果接口具有逆变类型形参，则允许其方法接受与接口类型形参指定的派生类型相比，派生程度更小的类型的实参。 例如，由于在 .NET Framework 4 的 IComparer 接口中，类型 T 是逆变的，因此如果 Employee 继承 Person，则无需使用任何特殊转换方法，就可以将 IComparer(Of Person) 类型的对象指派给 IComparer(Of Employee) 类型的对象。

可以向逆变委托分配同一类型的其他委托，但需使用派生程度较小的泛型类型参数。

有关更多信息，请参见协变和逆变（C# 和 Visual Basic）。

下例演示如何声明、扩展和实现一个逆变泛型接口。 此外还演示了如何对实现此接口的类使用隐式转换。

// Contravariant interface.
interface IContravariant<in A> { }

// Extending contravariant interface.
interface IExtContravariant<in A> : IContravariant<A> { }

// Implementing contravariant interface.
class Sample<A> : IContravariant<A> { }

class Program
{
    static void Test()
    {
        IContravariant<Object> iobj = new Sample<Object>();
        IContravariant<String> istr = new Sample<String>();

        // You can assign iobj to istr because
        // the IContravariant interface is contravariant.
        istr = iobj;
    }
}

下例演示如何声明、实例化和调用一个逆变泛型委托。 此外还演示了如何隐式转换委托类型。

// Contravariant delegate.
public delegate void DContravariant<in A>(A argument);

// Methods that match the delegate signature.
public static void SampleControl(Control control)
{ }
public static void SampleButton(Button button)
{ }

public void Test()
{

    // Instantiating the delegates with the methods.
    DContravariant<Control> dControl = SampleControl;
    DContravariant<Button> dButton = SampleButton;

    // You can assign dControl to dButton
    // because the DContravariant delegate is contravariant.
    dButton = dControl;

    // Invoke the delegate.
    dButton(new Button()); 
}

还是维基给力,摘录其中一段：

首先考虑数组类型构造器： 从Animal类型，可以得到Animal[]（“animal数组”）。 是否可以把它当作

• 协变：一个Cat[]也是一个Animal[]
• 逆变：一个Animal[]也是一个Cat[]
• 以上二者均不是（不变）？

如果要避免类型错误，且数组支持对其元素的读、写操作，那么只有第3个选择是安全的。Animal[]并不是总能当作Cat[]，因为当一个客户读取数组并期望得到一个Cat，但Animal[]中包含的可能是个Dog。所以逆变规则是不安全的。

反之，一个Cat[]也不能被当作一个Animal[]。因为总是可以把一个Dog放到Animal[]中。在协变数组，这就不能保证是安全的，因为背后的存储可以实际是Cat[]。因此协变规则也不是安全的—数组构造器应该是不变。注意，这仅是可写（mutable）数组的问题；对于不可写（只读）数组，协变规则是安全的。

这示例了一般现像。只读数据类型（源）是协变的；只写数据类型（汇/sink）是逆变的。可读可写类型应是“不变”的。

更深入了解，请看此文章，个人看了之后豁然开朗。

http://www.2cto.com/kf/201206/136883.html

1.   先不考虑类型，我们考虑数学意义上的整数。考虑整数之间的小于关系——≤。这里关系实际上就是一个方法，接受2个数，返回布尔值。
2.    
3.   现在我们考虑一下对于整数的投影，投影指的是一个函数，接受一个整数，返回另一个整数。比如 z → z + z 我们可以定义为D（double）， z → 0 - z定义为N for （negate）， z → z * z,定义为S（square）.
4.    
5.   问题就出来了，是不是所有的情况下， (x ≤ y) = (D(x) ≤ D(y))？事实上就是，如果x小于等于y，那么x的2倍也小于等于y的2倍。投影D保留了不等号的方向。
6.    
7.   对于N,很显然，1 ≤ 2 但是 -1 ≥ -2。即(x ≤ y) = (N(y) ≤ N(x))，投影N反转了不等号的方向。
8.    
9.   对于S， -1 ≤ 0， S(0) ≤ S(-1)，但是 1 ≤ 2， S(2)≥ S(1)。可见投影S即没保留不等号方向，也没反转不等号方向。
10.    
11.   投影D就是协变的，它保留了整数上的次序关系。投影N是逆变的，它反转了整数上的次序关系，投影S两者都不是，所以是不变的。
12.    
13.   所以这里很清楚，整数自身不是变体，小于关系也不是变体。投影才是协变或者逆变——接受一个整数生成一个新整数。

内容总结

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