详解C# 协变和逆变

什么是协变和逆变

C#中的协变和逆变都是关于类型转换的扩展，它们开启了更多利用类型层次结构优化代码的可能性。

协变

协变是指派生类对象可以赋值给基类对象的一种类型转换，即如果有A是B的子类，那么IEnumerable<A>可以被隐式转换成IEnumerable<B>。这里的IEnumerable<A>就是协变的例子。在C# 4.0及之后的版本中使用关键字out，来表示协变的类型参数。

示例：

class Person { }
class Student : Person { }

IEnumerable<Student> stuList = new List<Student>();
IEnumerable<Person> pList = stuList; // 协变

上面的例子中，IEnumerable<Student>是IEnumerable<Person>的子类，因此可以被隐式地转换。

逆变

逆变是指基类对象可以赋值给派生类对象的一种类型转换，即如果有B是A的基类，那么Action<B>可以被隐式转换成Action<A>。这里的Action<T>就是逆变的例子。在C# 4.0及之后的版本中使用关键字in来表示逆变的类型参数。

示例：

class Person { }
class Student : Person { }

Action<Person> hp = p => Console.WriteLine("Hello " + p.GetType().Name);
Action<Student> hs = hp; // 逆变

上面的例子中，Action<Person>是Action<Student>的基类，因此可以被隐式地转换。

在委托中的应用

由于C#中委托是一种类型，因此它们也可以支持协变和逆变。在使用协变和逆变的委托时，需要使用Func和Action泛型委托类型，它们内部指定参数类型和返回值类型可以是协变或逆变的。

示例：

class Person { }
class Student : Person { }

Func<Student, string> getFullName = s => s.GetType().Name;
Func<Person, string> getFullNameForPerson = getFullName; // 协变

Action<Person> hp = p => Console.WriteLine("Hello " + p.GetType().Name);
Action<Student> hs = hp; // 逆变

总结

协变和逆变扩展了C#中类型转换的可能性，可以使代码变得更加灵活，同时也使代码更加简洁易懂。在实际的开发过程中，应该根据具体的场景灵活地使用协变和逆变。