c# - C#通用多态性

This question already has answers here:

C# variance problem: Assigning List<Derived> as List<Base>
                                
                                    （5个答案）
                                
                        
                        
                            Covariance and IList
                                
                                    （4个答案）
                                
                        
                                去年关闭。
            
                    
假设有一个像Cup这样的基类：

public abstract class Cup { }

并假设存在PaperCup继承Cup和PlasticCup继承PaperCup类的情况。

public class PlasticCup : PaperCup { }
public class PaperCup : Cup { }

并假设Main类中有两种方法。

static void Test01 (PaperCup cup) { }
static void Test02 (Cup cup) { }

测试1

PaperCup A = new PaperCup();
Test01(A);
Test02(A);

上面的代码工作正常。可以将A实例传递到这两个函数中，因为它是PaperCup本身，并且是Cup基类的继承。

测试2

PlasticCup B = new PlasticCup();
Test01(B);
Test02(B);

上面的代码仍然可以正常工作。尽管B实例是PlasticCup，但也可以被函数使用，但它继承于PaperCup，并且最终从Cup派生。

但是泛型！

让我们看看以下方法。

static void Test010 (IList<PaperCup> cup) { }
static void Test011(IList<PlasticCup> cup) { }
static void Test012(IList<Cup> cup) { }

并且下面的该试验将在两个方法调用处失败。

IList<PlasticCup> BB = new List<PlasticCup>();
Test010(BB); // Fail CS1503 Compiler Error
Test011(BB);
Test012(BB); // Fail CS1503 Compiler Error

简单问题

为什么当采用Generic时无法将派生类型传递给这些函数？因为C＃是OOP语言，它不应该工作吗？

最佳答案

好吧，想象一下允许以下情况：

IList<Cup> plasticCups = new List<PlasticCup>();

然后，可能会发生以下情况：

plasticCups.Add(new PaperCup()); //ouch!

您刚刚在塑料杯列表中插入了一个纸杯。那似乎不对。

您要问的是generic type variance。 IList<T>在T中是不变的，因为任何其他选项（协变或逆变）都不安全。

C＃确实允许在接口和委托中使用泛型类型差异，但只有在编译器可以确保其安全性时才允许使用。

例如IEnumerable<out T>在T中是协变的，因为您不能在IEnumerable<PlasticCup>中插入纸杯（规则是，实际上绝对不要将T类型用作方法参数），因此以下内容很完美安全，可以编译：

IEnumerable<Cup> plasticCups = Enumerable.Empty<PlasticCup>();

有趣的是，由于C＃诞生时出于“支持其他现有语言功能”的原因，数组也支持类型差异，但它完全被破坏了。对于数组，这是完全合法的：

object[] strings = new string[] { .... }
strings[0] = new object(); //oh oh

并且您将得到一个不幸的运行时异常。使用泛型，这不可能发生。