C#泛型的逆变协变之个人理解

下面是关于C#泛型的逆变协变的个人理解和相关示例：

什么是泛型逆变和协变？

在C#中，泛型指的是具有参数化类型的类和方法。逆变和协变是泛型中的一种特殊的概念，它们分别指泛型类型参数的赋值方式和约束条件。

泛型逆变（contravariance）指的是泛型类、泛型委托等类型参数的类型参数能够赋值给其父类型参数，或者其父类型参数的类型参数（即父类型的类型参数）能够赋值给泛型类、泛型委托等类型参数。换句话说，泛型逆变就是子类型可以隐式转化为父类型的过程。

而泛型协变（covariance）则正好相反，它指的是泛型类、泛型委托等类型参数的类型参数能够赋值给其子类型参数，或者其子类型参数的类型参数（即子类型的类型参数）能够赋值给泛型类、泛型委托等类型参数。换句话说，泛型协变就是父类型可以隐式转化为子类型的过程。

示例1：逆变

下面是一个逆变的示例：

public delegate void MyDelegate<in T>(T arg);

其中，in T表明泛型委托类型的参数是逆变的，即T只能出现在方法参数列表中，并且只能作为输入参数，不能作为输出参数。比如：

public void Test(string str)
{
    Console.WriteLine("Test: " + str);
}
public void Test2(object obj)
{
    Console.WriteLine("Test2: " + obj.ToString());
}

MyDelegate<string> myDelegate1 = Test;
MyDelegate<object> myDelegate2 = myDelegate1;
myDelegate2("hello world");

示例中，我们先定义了两个方法，一个接收参数类型为string，一个接收参数类型为object。然后定义了泛型委托类型MyDelegate<T>，并指明T是逆变的。接着，我们实例化了一个泛型委托类型的对象myDelegate1，它的参数类型是string，并将它赋值给了另一个泛型委托类型的对象myDelegate2，它的参数类型是object。由于MyDelegate<T>的参数类型是逆变的，因此myDelegate2可以接收myDelegate1的参数类型，即string类型的参数。最后，我们通过myDelegate2调用方法Test，并传入参数hello world，这时打印出的结果为：

Test: hello world

示例2：协变

下面是一个协变的示例：

interface IMyInterface<out T>
{
    T GetObject();
}

class MyClass<T> : IMyInterface<T>
{
    T obj;

    public MyClass(T o)
    {
        obj = o;
    }

    public T GetObject()
    {
        return obj;
    }
}

IMyInterface<object> iobj = new MyClass<string>("Hello World");
Console.WriteLine(iobj.GetObject());

示例中，我们定义了一个泛型接口IMyInterface<out T>，其中out T表明泛型参数是协变的，即T只能作为返回类型，不能作为输入参数类型。具体实现接口的类MyClass<T>中，我们通过构造函数接收一个泛型类型的参数，并将它赋值给类的成员变量obj。同时，GetObject方法将返回成员变量obj。

接着，我们定义了一个IMyInterface<object>类型的变量iobj，并将其实例化为MyClass<string>类型的对象。由于IMyInterface<T>的泛型参数是协变的，因此可以将MyClass<string>类型的对象赋值给IMyInterface<object>类型的变量iobj。然后通过iobj调用MyClass<string>类型对象的GetObject方法，此时打印出的结果为：

Hello World

总结

泛型逆变和协变是C#中泛型的特殊概念，它们让我们能够更加灵活地使用泛型类型参数，实现了泛型类型之间的隐式转换，提高了代码的可读性、可维护性和可扩展性。有了这些特性，我们可以更加方便地编写对于类型参数完全一样但参数顺序不同的代码，以及可以在具体类型尚未确定的时候就开始编写相应的泛型代码，同时减少了类型转换的代码，提高了代码的运行效率。