有人可以给我提供简单的 C# 示例，如协变、逆变、不变和反不变（如果存在的话）。
到目前为止我看到的所有样本都只是将一些对象投射到System.Object。
【问题讨论】：
System.Object 作为协方差的示例？这根本不对。
System.Object，不一定将object 转换为System.Object，这毫无意义。
标签： c# .net covariance contravariance invariants
有人可以给我提供简单的 C# 示例，例如协变、逆变、不变和反不变（如果存在的话）。
我不知道“反不变性”是什么意思。其余的都很简单。
这是一个协方差的例子：
void FeedTheAnimals(IEnumerable<Animal> animals)
{
foreach(Animal animal in animals)
animal.Feed();
}
...
List<Giraffe> giraffes = ...;
FeedTheAnimals(giraffes);
IEnumerable<T> 接口是协变的。 Giraffe 可转换为 Animal 的事实意味着 IEnumerable<Giraffe> 可转换为 IEnumerable<Animal>。由于List<Giraffe> 实现IEnumerable<Giraffe>，此代码在C# 4 中成功；它在 C# 3 中会失败，因为 IEnumerable<T> 上的协方差在 C# 3 中不起作用。
这应该是有道理的。一个长颈鹿序列可以被视为一个动物序列。
这是一个逆变的例子：
void DoSomethingToAFrog(Action<Frog> action, Frog frog)
{
action(frog);
}
...
Action<Animal> feed = animal=>{animal.Feed();}
DoSomethingToAFrog(feed, new Frog());
Action<T> 委托是逆变的。 Frog 可转换为 Animal 的事实意味着 Action<Animal> 可转换为 Action<Frog>。注意这种关系是如何与协变关系相反的；这就是为什么它是“对立”变体。由于可兑换，此代码成功；在 C# 3 中它会失败。
这应该是有道理的。该动作可以采取任何动物；我们需要一个可以带走任何 Frog 的动作，一个可以带走任何 Animal 的动作肯定也可以带走任何 Frog。
不变性的一个例子：
void ReadAndWrite(IList<Mammal> mammals)
{
Mammal mammal = mammals[0];
mammals[0] = new Tiger();
}
我们可以将IList<Giraffe> 传递给这个东西吗？不，因为有人要在其中写入老虎，而老虎不能出现在长颈鹿列表中。我们可以将IList<Animal> 传递给这个东西吗？不，因为我们要从中读取哺乳动物，而动物列表可能包含一只青蛙。 IList<T> 是不变的。只能按实际情况使用。
有关此功能设计的其他想法，请参阅我关于我们如何设计和构建它的系列文章。
http://blogs.msdn.com/b/ericlippert/archive/tags/covariance+and+contravariance/
【讨论】：
Giraffe[] 转换为Mammal[] 并将其传入，这将导致出现运行时错误。
T[]（或IList<T>）的接口的“子集”，以通过以下方式访问元素不打算写入集合的索引。这就是为什么我个人非常坚信 BCL 中应该有一个像协变 IArray<T> 接口和索引 getter 这样的东西。这将允许List<Giraffe> 像IList<Mammal> 一样在它仅用于索引访问而不是它的可变特性（即，在Giraffe[] 可以安全地充当Mammal[] 的情况下）。
new ReadOnlyCollection<Animal>(new Frog[] { new Frog() }); 可以编译（并且可以工作）但new ReadOnlyCollection<Animal>(new List<Frog> { new Frog() }); 不能？ （本例中，构造函数参数为IList<Animal>）。
不变性（在这种情况下）是不存在协变和反变。所以反不变性这个词没有意义。任何未标记为in 或out 的类型参数都是不变的。这意味着这个类型参数既可以被消费也可以被返回。
协方差的一个很好的例子是IEnumerable<out T>，因为IEnumerable<Derived> 可以代替IEnumerable<Base>。或者 Func<out T> 返回 T 类型的值。
例如，IEnumerable<Dog> 可以转换为 IEnumerable<Animal>，因为任何 Dog 都是动物。
对于逆变器，您可以使用任何消费接口或委托。我想到了IComparer<in T> 或Action<in T>。这些从不返回T 类型的变量，只接收它。无论您希望在哪里收到Base，您都可以传入Derived。
将它们视为仅输入或仅输出类型参数可以更容易地理解 IMO。
invariants 这个词通常不与类型变化一起使用，而是在类或方法不变量的上下文中使用，并表示一个保守的属性。请参阅this stackoverflow thread，其中讨论了不变量和不变性之间的差异。
【讨论】：
如果你考虑泛型的常规使用，你经常使用一个接口来处理一个对象，但是这个对象是一个类的一个实例——你不能实例化这个接口。以简单的字符串列表为例。
IList<string> strlist = new List<string>();
我相信您知道使用IList<> 而不是直接使用List<> 的优势。它允许控制反转，您可能会决定不再使用List<>，而是需要LinkedList<>。上面的代码运行良好，因为接口和类的泛型类型相同：string。
如果你想创建一个字符串列表，它可能会变得更复杂一些。考虑这个例子：
IList<IList<string>> strlists = new List<List<string>>();
这显然不会编译，因为泛型类型参数IList<string> 和List<string> 不一样。即使您将外部列表声明为常规类，例如 List<IList<string>>，它也不会编译 - 类型参数不匹配。
所以这里是协方差可以提供帮助的地方。协方差允许您在此表达式中使用更多派生类型作为类型参数。如果IList<> 是协变的，它将简单地编译并修复问题。不幸的是，IList<> 不是协变的，但它扩展的接口之一是：
IEnumerable<IList<string>> strlists = new List<List<string>>();
此代码现在可以编译，类型参数与上面相同。
【讨论】：