为什么我不能将基引用转换为派生类实现的变体接口？答案

【问题标题】：Why can't I cast base reference to a variant interface implemented by derived class?为什么我不能将基引用转换为派生类实现的变体接口？
【发布时间】：2016-12-09 11:59:03
【问题描述】：

我有以下接口和类：

private interface ITest<in T1, out T2>
{
}

private class TestClass
{
}

private class TestClass<T1, T2> : TestClass, ITest<T1, T2>
{
}

有了这些，我可以做到：

    TestClass testBase = new TestClass<Parent, Child> ();

    TestClass<Parent, Child> testGeneric = (TestClass<Parent, Child>)testBase; // Works fine
    ITest<Parent, Parent> testInterface = (ITest<Parent, Parent>)testGeneric; // Works fine

但如果我尝试将两者结合起来，我就做不到：

    ITest<Parent, Parent> testInterface = (ITest<Parent, Parent>)testBase; // Fail!

为什么我不能直接在这里投射？这只是 C# 转换或变体接口的限制吗？

如果接口的类型参数与泛型类的类型完全匹配，它实际上是有效的：

    ITest<Parent, Child> testInterfaceExact = (ITest<Parent, Child>)testBase; // Works

【问题讨论】：

无法复制，在这里和on dotnetfiddle 工作正常。请提供minimal reproducible example 并提及您使用的编译器版本。
我希望这可以工作，Child 实际上是Parent 的子类型吗？

标签： c# generics casting

【解决方案1】：

问题是TestClass 真的不是ITest<T1, T2>。它与接口无关，因此您不能只写：

(ITest<T1, T2>)new TestClass();

另一方面，非泛型TestClass 与作为其基础的泛型相关。所以，下面的指令其实是一个downcast：

(TestClass<T1, T2>)new TestClass();  // will fail at run time...

Downcast 在运行时可能会成功或失败，这取决于实际对象是否属于派生类型。编译总会成功的。

现在，如果您想要对派生对象进行基本引用，那很好。但是，如果您希望将其转换为仅派生类已知的任何内容，例如您的接口，则必须先执行向下转换：

TestClass derived = new TestClass<T1, T2>();
ITest<T1, T2> interf = (TestClass<T1, T2>)derived;

您甚至不必强制转换为接口，因为泛型类已经实现了该接口。

变体类型参数的问题变得更糟。如果编译器无法访问泛型参数的方差信息，则无法检查是否可以进行强制转换。转换为泛型类后，编译器将能够正确推断方差并分配引用：

TestClass derived = new TestClass<Parent, Child>();
ITest<Parent, Parent> interf = (TestClass<Parent, Child>)derived;

你的最后一行有效，那就是：

ITest<Parent, Child> testInterfaceExact = (ITest<Parent, Child>)testBase;

只是因为您没有更改泛型类型，因此编译器不必在这一行推断方差信息（它没有）。

【讨论】：