C#中協(xié)變逆變的實現(xiàn)

更新時間：2026年01月13日 10:37:27 作者：FAREWELL00075

本文詳細介紹了C#中協(xié)變逆變,通過示例展示了協(xié)變和逆變在泛型接口和委托中的應(yīng)用,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

1. 協(xié)變與逆變的概念

協(xié)變（Covariance）
允許將子類（派生類）類型作為父類（基類）類型使用。例如：IEnumerable<string> 可以被視為 IEnumerable<object>，因為 string 是 object 的子類。按照前面我們在繼承中學(xué)習(xí)的里氏替換原則，父類裝子類，是不是就非常的合理，因為一定會確保類型安全嘛。
逆變（Contravariance）
允許將父類類型作為子類類型使用。例如：Action<object> 可以被視為 Action<string>，因為 object 是 string 的父類。你看，居然父類可以變成子類，你想想，你的父親有一天居然可以化形為你的兒子來使用，是不是就很反常識，不過這種轉(zhuǎn)化肯定是有限制滴，不然啥都可以轉(zhuǎn)化，是不是就整個面向?qū)ο缶蛠y成了一鍋粥。

核心思想：在類型安全的前提下，允許更靈活的泛型類型轉(zhuǎn)換。

2. 協(xié)變與逆變的作用及作用對象

作用

提高泛型接口和委托的靈活性，使其能更自然地處理繼承關(guān)系。
減少強制類型轉(zhuǎn)換，增強代碼的可讀性和安全性。

作用對象

泛型接口（如 IEnumerable<T>）
泛型委托（如 Func<T>、Action<T>）
不適用：類、結(jié)構(gòu)體或方法參數(shù)（僅支持接口和委托）。

請務(wù)必記住協(xié)變逆變的作用對象，僅僅只能在泛型接口和泛型委托中使用，在其他的地方是萬萬不行滴，不然就會天下大亂啦?。。?nbsp;

3. 協(xié)變與逆變的關(guān)鍵字

out 關(guān)鍵字（協(xié)變）
標記泛型類型參數(shù)為協(xié)變，表示該參數(shù)僅用于輸出位置（如返回值）。啥意思？就是說T這個泛型類型，在被out修飾了以后，他就只能被當成返回值的類型了，不能當做函數(shù)中傳參時候的類型了，為什么呢？因為你總要做些區(qū)分嘛，要先列好規(guī)矩，互相才能正常運行嘛，不然，你玩兒你的，我打我打的，整個繼承和多態(tài)就亂成了一鍋粥。

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

in 關(guān)鍵字（逆變）
標記泛型類型參數(shù)為逆變，表示該參數(shù)僅用于輸入位置（如方法參數(shù)）。啥意思？就是說T這個泛型類型，在被in修飾了以后，他就只能被當成函數(shù)傳參時候的類型了，不能當做返回值類型。

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

4. 泛型接口與委托的示例

示例1：協(xié)變在泛型接口中的體現(xiàn)

// 協(xié)變接口定義
interface IAnimal<out T>
{
    T GetAnimal();
}

class Animal { }
class Dog : Animal { }

class AnimalShelter : IAnimal<Animal>
{
    public Animal GetAnimal() => new Animal();
}

class DogShelter : IAnimal<Dog>
{
    public Dog GetAnimal() => new Dog();
}

// 使用協(xié)變
IAnimal<Animal> shelter = new DogShelter(); // 合法：DogShelter → AnimalShelter
Animal animal = shelter.GetAnimal(); // 安全獲取Animal類型

示例2：逆變在泛型接口中的體現(xiàn)

// 逆變接口定義
interface IFeeder<in T>
{
    void Feed(T animal);
}

class Animal { }
class Dog : Animal { }

class AnimalFeeder : IFeeder<Animal>
{
    public void Feed(Animal animal) => Console.WriteLine("Feeding animal");
}

class DogFeeder : IFeeder<Dog>
{
    public void Feed(Dog dog) => Console.WriteLine("Feeding dog");
}

// 使用逆變

IFeeder<Dog> feeder = new AnimalFeeder(); // 合法：AnimalFeeder → DogFeeder
feeder.Feed(new Dog()); // 安全傳遞Dog類型給需要Animal的方法
//打印Feeding animal

示例3：協(xié)變在泛型委托中的體現(xiàn)

// 協(xié)變委托
delegate T Factory<out T>();
Factory<Dog> dogFactory = () => new Dog();
Factory<Animal> animalFactory = dogFactory; // 合法：Dog → Animal
Animal animal = animalFactory();

示例4：逆變在泛型委托中的體現(xiàn)

// 逆變委托
delegate void Handler<in T>(T obj);
Handler<Animal> animalHandler = (Animal a) => Console.WriteLine("Handle animal");
Handler<Dog> dogHandler = animalHandler; // 合法：Animal → Dog
dogHandler(new Dog()); // 安全調(diào)用

總結(jié)

特性	關(guān)鍵字	方向	適用場景
協(xié)變	out	子類→父類	返回值、集合遍歷（如 IEnumerable<T>）
逆變	in	父類→子類	方法參數(shù)、回調(diào)處理（如 Action<T>）