泛型--协变与逆变(转)

对于泛型的知识，一直比较模糊，现在有机会整理一下，突发发现C#还有很多你不知道的东东，继续.NET FrameWork中泛型的协变与逆变：

1. 可变性的类型：协变性和逆变性

可变性是以一种类型安全的方式，将一个对象当做另一个对象来使用。如果不能将一个类型替换为另一个类型，那么这个类型就称之为：不变量。协变和逆变是两个相互对立的概念：

如果某个返回的类型可以由其派生类型替换，那么这个类型就是支持协变的
如果某个参数类型可以由其基类替换，那么这个类型就是支持逆变的。

2. C# 4.0对泛型可变性的支持

在C# 4.0之前，所有的泛型类型都是不变量——即不支持将一个泛型类型替换为另一个泛型类型，即使它们之间拥有继承关系，简而言之，在C# 4.0之前的泛型都是不支持协变和逆变的。

C# 4.0通过两个关键字：out和in来分别支持以协变和逆变的方式使用泛型。

3. C#中泛型可变性的限制

1. 不支持类的类型参数的可变性

只有接口和委托可以拥有可变的类型参数。in 和 out 修饰符只能用来修饰泛型接口和泛型委托。

2. 可变性只支持引用转换

可变性只能用于引用类型，禁止任何值类型和用户定义的转换，如下面的转换是无效的：

将 IEnumerable<int> 转换为 IEnumerable<object> ——装箱转换
将 IEnumerable<short> 转换为 IEnumerable<int> ——值类型转换
将 IEnumerable<string> 转换为 IEnumerable<XName> ——用户定义的转换

3. 类型参数使用了 out 或者 ref 将禁止可变性

对于泛型类型参数来说，如果要将该类型的实参传给使用 out 或者 ref 关键字的方法，便不允许可变性，如：

delegate void someDelegate<in T>(ref T t)

4. 可变性必须显式指定

从实现上来说编译器完全可以自己判断哪些泛型参数能够逆变和协变，但实际却没有这么做，这是因为C#的开发团队认为：

必须由开发者明确的指定可变性，因为这会促使开发者考虑他们的行为将会带来什么后果，从而思考他们的设计是否合理。

5. 注意破坏性修改

在修改已有代码接口的可变性时，会有破坏当前代码的风险。例如，如果你依赖于不允许可变性的is或as操作符的结果，运行在.NET 4时，代码的行为将有所不同。同样，在某些情况下，因为有了更多可用的选项，重载决策也会选择不同的方法。所以在对已有代码引入可变性时要做好足够的单元测试以及防御措施。

6. 多播委托与可变性不能混用

下面的代码能够通过编译，但是在运行时会抛出 ArgumentException 异常：

Func<string> stringFunc = () => "";
Func<object> objectFunc = () => new object();
Func<object> combined = objectFunc + stringFunc;

这是因为负责链接多个委托的 Delegate.Combine方法要求参数必须为相同的类型。上面的示例我们可以修改成如下正确的代码：

Func<string> stringFunc = () => "";
Func<object> defensiveCopy = new Func<object>(stringFunc);
Func<object> objectFunc = () => new object();
Func<object> combined = objectFunc + defensiveCopy;

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