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C#2010協(xié)變和逆變的新特性

1. 協(xié)變和逆變
開發(fā)時經(jīng)常與到以下的問題,首先看代碼:

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定義一個水果類和繼承了該類的蘋果類：

public class Fruit
{
    public string Name { get; set; }
}
public class Apple : Fruit
{
}

有一個方法接收一個元素類型為Fruit的泛型集合，如下所示：

static void Output(List
     
       fruits)
      
{
      
    foreach (Fruit f in fruits)
      
        Console.WriteLine(f.Name);
      
}

由于Apple類繼承自Fruit，所以很自然的認(rèn)為以下代碼“應(yīng)該”能夠正常運行：

static void Main(string[] args)
{
    List
     
       apples = new List
      
       ();
        
           Output(apples); 
           Console.ReadLine();
}

但實際上在.NET Framework 4.0以前的版本中這段代碼不能通過編譯。還有另外一種相似的情況，在Windows窗體應(yīng)用程序中鼠標(biāo)點擊事件和鍵盤按鍵事件擁有不同類型的事件參數(shù)MouseEventArgs和KeyPressEventArgs，這兩個類均繼承自EventArgs，如果希望在這兩件事件觸發(fā)時執(zhí)行相同的操作，期望編寫以下“通用”的事件處理程序附加到兩個事件上是行不通的：

private void Form1_UserAction(object sender, EventArgs e)
{}

只能須創(chuàng)建兩個單獨的事件處理程序來執(zhí)行操作。

Visual C# 2010 中引入的協(xié)變和逆變解決了類似于這樣的問題。

在泛型接口和委托中協(xié)變（covariance）可以使用泛型參數(shù)所定義類型的繼承類型，逆變（contravariance）用于使用更一般的類型。一個泛型接口或委托的泛型參數(shù)被聲明為協(xié)變或逆變時該接口或委托稱為變體。在.NET Framework 4和Visual Studio 2010中，C#和Visual Basic均支持變體泛型接口和委托，并且允許泛型參數(shù)的隱式轉(zhuǎn)換，而且這兩種語言都允許創(chuàng)建自定義變體接口和委托。變體只支持引用類型，值類型不支持變體。

使用協(xié)變，第一個問題可以解決，這些代碼在Visual Studio 2010中能夠正確編譯并運行。使用逆變可以解決第二個問題，這時事件處理程序使用了“更一般”的類型（該事件的委托允許使用更一般的類型）。

2. 接口中的變體
在.NET Framework 4中對一些已存在的泛型接口引入了變體支持，這支持實現(xiàn)了這些接口的類的隱式轉(zhuǎn)換。這些接口是：

IEnumberable
      
      
IEnumerator
       
       
IQueryable
        
        
IGrouping
         
         
IComparer
          
          
IEqualityComparer
           
           
IComparable

開發(fā)人員還可以在泛型類型參數(shù)上使用in和out關(guān)鍵字以聲明變體泛型接口。

2.1 使用out關(guān)鍵字聲明協(xié)變泛型參數(shù)，例如以下代碼：

interface IFileCollection
     
      
{
      
      }

但是該變體類型T必須遵守以下規(guī)則：

1. 該類型不能作為方法參數(shù)而只能作為返回類型。

interface IFileCollection
     
      
{
      
    T IndexOf(int i);
      
}

2. 第一個規(guī)則有一個特殊情況是當(dāng)方法參數(shù)是逆變泛型委托時可以將該類型作為該委托的泛型類型參數(shù)。

interface IFileCollection
     
      
{
      
    void Delete(Action
      
        file);
       
}

3. 該類型不能作為接口方法中泛型類型的約束，例如以下代碼是錯誤的

interface IFileCollection
     
      
{
      
    void Display
      
        where R : T;
       
}

2.2. 使用in關(guān)鍵字聲明逆變泛型參數(shù)。逆變類型僅能用于方法的參數(shù)和泛型類型約束而不能作為返回類型。

interface IOperator
     
      
{
      
    void Increace(T value);
      

          void Double
       
        () where R : T;
        
}

2.3. 可以在一個接口中同時使用out和in定義協(xié)變和逆變，但仍需遵守相應(yīng)規(guī)則。

2.4. 實現(xiàn)變體接口時語法與普通接口語法一致，但實現(xiàn)了變體接口的類不在是變體的。如果某個接口繼承自變體接口，根據(jù)需要使用in或out來指定子接口是否仍然為變體類型。如果某個接口同時繼承了變體接口和非變體接口，那么該接口為非變體類型，并且不能從逆變接口繼承為協(xié)變接口。

3. 委托中的變體
.NET Framework 4 中為某些已存在的泛型委托引入變體支持，這些支持在使用委托類型匹配方法簽名時提供了很大的靈活性，這些委托是：

System命名空間下的Action委托，例如Action 和Action

System命名空間下的Func委托，例如Func 和Func

Predicate 委托

Comparison 委托

EventHandler 委托（正是由于該委托的存在解決了我們的第2個問題）

Converter 委托。

同樣可以使用out和in關(guān)鍵字定義協(xié)變和逆變泛型參數(shù)，仍然需要遵守在接口中定義時相應(yīng)的規(guī)則。定義完成之后使用原來的委托訪問語法實例化和調(diào)用委托即可

4. 總結(jié)

Visual C# 2010中新提供了協(xié)變和逆變的新特性，一個泛型接口或委托的泛型參數(shù)被聲明為協(xié)變或逆變時該接口或委托稱為變體，這為我們解決類似于開篇中的兩類問題帶來了便利。.NET Framework 4中已為現(xiàn)有的一些接口和委托增加了變體支持，并且開發(fā)人員可以使用in和out關(guān)鍵字定義自己的變體接口和委托，但在定義時需要遵守相應(yīng)的規(guī)則。

當(dāng)前題目：C#2010協(xié)變和逆變的新特性
本文鏈接：http://fisionsoft.com.cn/article/dpgdhjd.html

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