C#数组的协变和逆变[重复]

Question

在阅读section 维基百科上一篇关于协变和逆变的文章时，我遇到了以下粗体句子：

首先考虑数组类型构造函数：从类型Animal 我们可以创建类型Animal[]（“动物数组”）。我们应该把它当作

• 协变：Cat[] 是Animal[]
• 逆变：Animal[] 是Cat[]
• 或者两者都不（不变）？

如果我们希望避免类型错误，并且数组同时支持读取和写入元素，那么只有第三种选择是安全的。显然，并不是每个Animal[] 都可以被视为Cat[]，因为从数组中读取的客户端会期待一个Cat，但Animal[] 可能包含例如Dog。所以逆变规则是不安全的。

相反，Cat[] 不能被视为Animal[]。应该始终可以将Dog 放入Animal[]。对于协变数组，这不能保证是安全的，因为后备存储实际上可能是一个猫数组。所以协变规则也不安全——数组构造函数应该是不变的。请注意，这只是可变数组的问题；协变规则对于不可变（只读）数组是安全的。

我理解这个概念；我只想要一个示例，说明如何在 C# 中“不能保证是安全的”。

Answer 1

编译时不安全。换句话说，有些代码在语言规则下是合法的，但在执行时失败，没有任何明确的强制转换来给出“这可能会失败”的大警告信号。 CLR 确保只有有效的写入在执行 时成功。例如：

string[] strings = new string[1];
object[] objects = strings;
objects[0] = new object();

这将在执行时引发异常 (ArrayTypeMismatchException)。另一种方法是在执行时允许它，此时strings[0] 将是对非字符串对象的引用，这显然是不好的。

另请参阅最近的博客文章：

• One by me 关于使用通用包装器的性能和安全性
• One on immutable arrays 来自 BCL 团队
• Part 2 of Eric Lippert's blog series on variance in general（该系列主要针对泛型，但这部分是关于数组的）

Answer 2

我认为他们想说的是：

Dog dog = new Dog();
Cat[] cats = new Cat[] { catOne, catTwo, catThree };
Animal[] animals = cats;
animals.Add(dog);

此代码的第 3 行不合法，因为您应该始终能够执行第 4 行（将Dog 添加到Animals 的数组中）。但是如果第 3 行是合法的，那么第 4 行就不合法（因为你不能将 Dog 添加到 Cats 的数组中）。