逆变与协变

一、遇到问题

　　这是基于.net3.5开发，实际工作中遇到一个问题。假设我们有一个 Base 类，一个 Derived 类，Derived 继承了 Base。如下：

class Base
{
}
class Derived : Base
{
}

　　当我用IEnumerable<Base> 作为形参，List<Derived> 作为实参时，发现编译出错了！原本父类作为形参，传递子类是再正常不过的，但在泛型中确编译不通过。

二、探究问题

　　通常我们在设计参数和返回值都有一个原则，参数要尽可能“泛”（父：父类），返回值要尽可能的“细”（子：子类）。泛，指得是用接口或者父类作为参数，这样可以接收更多的参数类型；细，指的是返回具体类型，这样可以更好说明方法的作用。

　　举个例子：

string[] strs = new string[] { "hello", "word" };
//这样的缺点是数组就传递不了了，还要调用一次 ToList()
static void Test_1(List<string> list)
{
}
//正确的做法，应该用IEnumerable<T>
static void Test_2(IEnumerable<string> list)
{
}

　　可见，参数的“泛”可以提供更大的灵活性。

　　接着就进入本次的主题：抗变与协变。需要说明的是，抗变与协变是在4.0开始支持的。假设有一个方法需要Derived集合作为参数，那么基于上面的原则，我们会这样设计：

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

　　接着我们向下面这样调用，在3.5下就会发现编译不通过，提示无法将 List<Derived>转换为IEnumerable<Base>。

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

　　同样的代码，我们拿到4.0下，发现编译通过了。比较 IEnumerable泛型接口，我们发现4.0下的定义为:　　

public interface IEnumerable<out T> : IEnumerable

　　发现多了 out 关键字，这就是协变。msdn对于类型参数的解释是：out T 要枚举的对象的类型。该类型参数是协变的。即可以使用指定的类型或派生程度更高的类型。

　　我们可以这样理解协变，参数的类型就是协变的，父类用子类代替，也就是子类当父类使用。

　　理解协变后，抗变就好理解了。函数的返回值就是抗变的，子类用父类代替，也就是父类当子类使用。在非泛型的情况下，我们可以这样接收方法的返回值：　　

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

　　当然，我们觉得这样调用也应该是可以的：　　

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

　　在3.5下，这样同样会编译错误。4.0下就没有问题。

三、总结

 　　协变与抗变的概念其实我们经常遇到（参数协变、返回值抗变），而且我们也会习惯的这样设计。但对于泛型，.net 到了4.0才提供这样的支持，这为泛型的使用提供了更大的灵活性。

　　ok，实际我们不怎么需要去理解概念性的东西，知道原理和理解怎么使用即可。以上是我的个人理解，如果有朋友想要更深入的理解，可以参见msdn。