C#实现协变和逆变案例-猿码集

1. 什么是协变和逆变？

在C#语言中，协变和逆变是泛型类型的特性，可以用来指定派生类和基类之间的转换规则。协变允许一个泛型类型参数的类型参数在派生类中为基类的类型或从派生类派生而来，而逆变则允许一个泛型类型参数的类型参数在基类中为派生类的类型或派生类的基类。

2. 协变的使用

2.1 定义协变接口

为了实现协变，首先需要定义一个协变接口。例如，我们定义一个名为ICovariant<out T>的协变接口，其中T是协变类型参数。

public interface ICovariant<out T>
{
    T GetItem();
}

在这个接口中，out关键字用来指定T为协变类型参数。

2.2 实现协变接口

接下来，我们创建一个实现了ICovariant<T>接口的类。例如，我们创建一个名为Animal的类作为基类，以及一个继承自Animal的子类Cat。

public class Animal
{
    public string Name { get; set; }
}
public class Cat : Animal
{
    public void Meow()
    {
        Console.WriteLine("Meow!");
    }
}
public class Covariant<T> : ICovariant<T>
{
    public T GetItem()
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}

在Covariant<T>类中，我们实现了GetItem()方法来返回T类型的对象。

2.3 使用协变接口

现在我们可以使用协变接口ICovariant<T>来进行协变转换。例如，我们创建一个List<Cat>类型的对象并将其赋值给List<Animal>类型的变量：

List<Cat> cats = new List<Cat>();
cats.Add(new Cat()
{
    Name = "Tom"
});
List<Animal> animals = cats;

通过这种协变转换，我们可以将List<Cat>类型的对象赋值给List<Animal>类型的变量，因为Cat是Animal的派生类。这样我们就可以通过animals变量来访问cats中的元素。

3. 逆变的使用

3.1 定义逆变接口

与协变类似，为了实现逆变，我们首先需要定义一个逆变接口。例如，我们定义一个名为IContravariant<in T>的逆变接口，其中T是逆变类型参数。

public interface IContravariant<in T>
{
    void AddItem(T item);
}

在这个接口中，in关键字用来指定T为逆变类型参数。

3.2 实现逆变接口

接下来，我们创建一个实现了IContravariant<T>接口的类。例如，我们创建一个名为AnimalShelter的类，其中AddItem()方法可以接受Animal的基类Object作为参数。

public class AnimalShelter : IContravariant<Object>
{
    public void AddItem(Object item)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}

在AnimalShelter类中，我们实现了AddItem()方法来接受Object类型的参数。

3.3 使用逆变接口

现在我们可以使用逆变接口IContravariant<T>来进行逆变转换。例如，我们创建一个Cat类型的对象并将其赋值给AnimalShelter类型的变量：

Cat cat = new Cat()
{
    Name = "Tom"
};
AnimalShelter animalShelter = new AnimalShelter();
animalShelter.AddItem(cat);

通过这种逆变转换，我们可以将Cat类型的对象作为Object类型的参数传递给AddItem()方法。这样我们就可以将cat对象添加到animalShelter中。

4. 总结

协变和逆变是C#语言中泛型类型的强大特性，可以使我们更灵活地处理派生类和基类之间的转换。通过定义协变和逆变接口，我们可以在代码中更方便地使用派生类和基类之间的转换，提高代码的可读性和可维护性。

C#实现协变和逆变案例