c#筆記1-抗變與協變

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前言

　　工作一年了，平時也喜歡看看書，逛逛園子；但說到寫博，還真的沒有，說到底，只有一個字：懶！現在想改掉這個“毛病”了，希望多把平時工作學習到的知識和遇到的問題記錄下來，一是可以梳理自己的思路，加深理解；二是可以向更多的朋友學習和分享；三是可以鍛煉自己的寫作水平；可謂百利而無一害！

　　平時偶爾會遇到一些小問題，很多時候都是查了記住，或者簡單寫寫筆記，當時理解就過了，沒有形成文檔，等過段時間又遇到同樣的問題，又要重新去查去理解，甚是麻煩。希望以後把這些東西寫成文章，儘管可能是很小的問題，也當做筆記記錄。關於c#的一些概念、文法或者規範，就記錄在【c#筆記】。由於不是初學邊學邊記，所以沒有一定的時間和學習順序，只是平時遇到覺得有必要，就記錄下來。

一、遇到問題

　　工作是基於.net3.5開發，實際過程遇到一個問題。假設我們有一個 Base 類，一個 Derived 類，Derived 繼承了 Base。如下：

    class Base    {    }    class Derived : Base    {    }　　

　　當我用IEnumerable<Base> 作為形參，List<Derived> 作為實參時，發現編譯出錯了！原本父類作為形參，傳遞子類是再正常不過的，但在泛型中確編譯不通過。

二、探究問題

　　通常我們在設計參數和傳回值都有一個原則，參數要儘可能“泛”，傳回值要儘可能的“細”。泛，指得是用介面或者父類作為參數，這樣可以接收更多的參數類型；細，指的是返回具體類型，這樣可以更好說明方法的作用。

　　舉個例子：

        string[] strs = new string[] { "hello", "word" };        //這樣的缺點是數組就傳遞不了了，還要調用一次 ToList()        static void Test_1(List<string> list)        {        }        //正確的做法，應該用IEnumerable<T>        static void Test_2(IEnumerable<string> list)        {        }　　

　　可見，參數的“泛”可以提供更大的靈活性。

　　接著就進入本次的主題：抗變與協變。需要說明的是，抗變與協變是在4.0開始支援的。假設有一個方法需要Derived集合作為參數，那麼基於上面的原則，我們會這樣設計：

  static void TestIn(IEnumerable<Base> bases)  {  }

　　接著我們向下面這樣調用，在3.5下就會發現編譯不通過，提示無法將 List<Derived>轉換為IEnumerable<Base>。

　List<Derived> listIn = new List<Derived>();　TestIn(listIn);

　　同樣的代碼，我們拿到4.0下，發現編譯通過了。比較 IEnumerable泛型介面，我們發現4.0下的定義為:　　

　public interface IEnumerable<out T> : IEnumerable

　　發現多了 out 關鍵字，這就是協變。msdn對於型別參數的解釋是：out T 要枚舉的對象的類型。該型別參數是協變的。即可以使用指定的類型或派生程度更高的類型。

　　我們可以這樣理解協變，參數的類型就是協變的，父類用子類代替，也就是子類當父類使用。

　　理解協變後，抗變就好理解了。函數的傳回值就是抗變的，子類用父類代替，也就是父類當子類使用。在非泛型的情況下，我們可以這樣接收方法的傳回值：　　

  object obj = Test_3();  static string Test_3()  {  　　return "hello world";  }　　

　　當然，我們覺得這樣調用也應該是可以的：　　

  IEnumerable<Base> listOut = TestOut();  static IEnumerable<Derived> TestOut()  {  　　return new List<Derived>();  }

　　在3.5下，這樣同樣會編譯錯誤。4.0下就沒有問題。

三、總結

 　　協變與抗變的概念其實我們經常遇到（參數協變、傳回值抗變），而且我們也會習慣的這樣設計。但對於泛型，.net 到了4.0才提供這樣的支援，這為泛型的使用提供了更大的靈活性。

　　ok，實際我們不怎麼需要去理解概念性的東西，知道原理和理解怎麼使用即可。以上是我的個人理解，如果有朋友想要更深入的理解，可以參見msdn。

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