C# 泛型接口的抗变和协变

1, 泛型接口的协变

如果泛型类型用out关键字标注，泛型接口就是协变的。这也意味着返回类型只能是T。

泛型接口的抗变

如果泛型类型用in关键字标注，泛型接口就是抗变的。这样，接口只能把泛型类型T用作其方法的输入，即方法的参数。

这是泛型接口的抗变和协变的定义，那我们下面来用代码说明，直接上代码，

/// <summary>
 /// 泛型接口
 /// </summary>
 /// <typeparam name="T"></typeparam>
 public interface IDisplay< T >
 {
  void Show(T item);
 }
 /// <summary>
 /// 实现泛型接口IDisaplay
 /// </summary>
 /// <typeparam name="T"></typeparam>
 public class ShapDisplay<T> : IDisplay<T>
 {
  public void Show(T item)
  {
   Console.WriteLine("测试成功！");
  }
 }
 /// <summary>
 /// 父类
 /// </summary>
 public class ParentClass
 {
 }
 /// <summary>
 /// 子类
 /// </summary>
 public class SubClass : ParentClass
 {
 }

2, 上面定义了接口和实现了接口，接下来我们来测试实现了接口的类，上代码

class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   // 用子类实例化泛型类(简称子类对象)
   IDisplay<SubClass> sub1 = new ShapDisplay<SubClass>();

   // 用父类实例化泛型类(简称父类对象)
   IDisplay<ParentClass> par1 = new ShapDisplay<ParentClass>();

   // 用父类类型接收子类对象(子类对象→父类类型)协变
   IDisplay<ParentClass> parent = sub1;

   // 用子类类型接收父类对象(父类对象→子类类型)抗变
   IDisplay<SubClass> sub = par1;

   Console.ReadKey();
  }
 }

我们会发现代码行12和15会报错，编译不过，为什么呢？

原因很简单，因为我们在最上面是这样定义接口的时候，没有加out也没有加in,即泛型接口默认不会支持抗变和协变，所以编译会报错。

好，那我们接下来给泛型接口修改一下，如下代码

/// <summary>
 /// 泛型接口
 /// </summary>
 /// <typeparam name="T"></typeparam>
 public interface IDisplay<out T>
 {
  void Show(T item);
 }

泛型前面加上out之后，会发现接口中的Show会报错，这又是为何呢？

根据泛型接口的协变，如果泛型类型用out关键字标注，这意味着返回类型只能是T。也就是说方法的返回类型应该是T，而我们Show方法中，方法的参数是T，所以不符合规定，报错。

那我们再来修改代码，如下

/// <summary>
 /// 泛型接口
 /// </summary>
 /// <typeparam name="T"></typeparam>
 public interface IDisplay<in T>
 {
  void Show(T item);
 }

接口完全没问题，但是，囧，main方法中12行依然报错，wtf?

因为泛型类型是用in来标注的，这表示该泛型只支持抗变，12行代码是协变，所以会报错。

到此，泛型接口的抗变和协变也就解释完毕，总结如下3点，

①泛型接口，如果泛型类型前没有关键字out或者in来标注，则该泛型接口不支持抗变和协变，即只能是什么对象指向什么类型。

②如果泛型接口，泛型类型前有关键字out标注，则表示其方法的输出为T类型，也就是方法的返回值。同时该泛型接口支持协变，即，可以用父类的类型指向子类的对象。

③如果泛型接口，泛型类型前面有关键字in标注，则表示其方法的输入为T类型，也就是方法的参数。该泛型接口支持抗变，也就是可以用子类的类型指向父类的对象。

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