C#提供了一组关键字in&out
,在泛型接口和泛型委托中,若不使用关键字修饰类型参数T
,则该类型参数是不可变的(即不允许协变/逆变转换),若使用in
修饰类型参数T
,保证“只将T
用于输入”,则允许T
的逆变转换;若使用out
修饰类型参数T
,保证“只将T
用于输出”,则允许T
的协变转换。下面我们解释两个问题:
- 为什么类型参数
T
仅用于输出时可以进行协变转换? - 为什么类型参数
T
仅用于输入时可以进行逆变转换?
//定义两个类型
class Animal {}
class Dog : Animal {}
//定义两个泛型委托
delegate T OutputOnly<T>(); //只将类型参数T用于输出
delegate void ForInput<T>(T obj); //将类型参数T用于输入
//此时协变的含义是:允许将xxx<Dog>类型的委托转换为xxx<Animal>类型的委托
//对于OutputOnly<T>委托:
OutputOnly<Dog> ood = ReturnADog; //一个假设的符合该委托约束条件的方法,返回一个Dog对象
//对委托类型进行协变转换:
OutputOnly<Animal> ooa = ood;
Animal an = ooa.Invoke();
//调用ooa委托时,它期望获取一个Animal对象,而ooa委托实际保存的ReturnADog方法会返回一个Dog对象,
//对于ooa委托来说,它成功获取到了一个Animal对象,所以在仅输出时协变转换是合法的
//对于ForInput<T>委托:
ForInput<Dog> fid = NeedADog; //一个假设的符合该委托约束条件的方法,要求传入一个Dog对象
//对委托类型进行协变转换:
ForInput<Animal> fia = fid;
fia.Invoke(new Animal());
//调用fia委托时,fia根据要求传入一个Animal对象,而此时fia委托实际保存的方法需要一个Dog对象
//所以传入的Animal对象不符合要求。fia委托其实是懵逼的,因为在它看来你要的就是Animal啊,
//它并不知道实际需要的是Dog对象,所以当将参数T用于输入时,协变转换是非法的
//此时逆变的含义是:允许将xxx<Animal>类型的委托转换为xxx<Dog>类型的委托
//对于ForInput<T>委托:
ForInput<Animal> fia = NeedAAnimal; //一个假设的符合该委托约束条件的方法,要求传入一个Animal
//对委托类型进行逆变转换
ForInput<Dog> fid = fia;
fid.Invoke(new Dog());
//调用fid委托时,fid根据要求传入一个Dog对象,而此时fid委托实际保存的方法需要一个Animal对象
//所以fid委托传入的对象符合要求,所以在用于输入时逆变转换是合法的
//对于OutputOnly<T>委托:
OutputOnly<Animal> ooa = ReturnAAnimal; //一个假设的符合该委托约束条件的方法,返回一个Animal
//对委托类型进行逆变转换
OutputOnly<Dog> ood = ooa;
Dog dog = ood.Invoke();
//调用ood委托时,它期望获取一个Dog对象,而ood委托实际保存的ReturnAAnimal方法会返回一个Animal
//所以ood委托等于是被骗了,它想要的根本不是Animal对象,所以在用于输出时逆变转换是非法的
由此可见,仅用于输出时协变转换才合法,仅用于输入时逆变转换才合法,而in&out
关键字正是C#语言设计的用来监督用户“你想用协变/逆变可以,但不许瞎搞类型转换”的关键字,可以说是很优秀的一个特性了。