使用使用接口的泛型进行 C# 强制转换

Question

我有一些通用接口和类来实现这些接口，如下所示：

    interface A<M, N>
        where M : X<N>
        where N : Y
    {
    }
    class B<M, N> : A<M, N>
        where M : X<N>
        where N : Y
    {

    }

    interface X<M> where M : Y
    {

    }
    interface Y
    {

    }
    class X1<M> : X<M> where M : Y
    {

    }
    class Y1 : Y
    {

    }

我知道这似乎是一种非常混乱的做事方式，但我的应用程序需要它。我的问题是为什么我不能这样做：

A<X<Y>, Y> variable = new B<X1<Y1>, Y1>();

Answer 1

马克是对的；只是为了给你一些关于为什么这行不通的更多背景知识。考虑对您的代码进行以下重命名：

    interface IZoo<TCage, TAnimal>
        where TCage : ICage<TAnimal>
        where TAnimal : IAnimal
    {
    }

    class Zoo<TCage, TAnimal> : IZoo<TCage, TAnimal>
        where TCage : ICage<TAnimal>
        where TAnimal : IAnimal
    {
    }

    interface ICage<TAnimal> where TAnimal : IAnimal
    {
    }

    interface IAnimal
    {
    }

    class FishTank<TAnimal> : ICage<TAnimal> where TAnimal : IAnimal
    {
    }

    class Fish : IAnimal
    {
    }

现在你的问题是，为什么这不合法：

Zoo<FishTank<Fish>, Fish> aquarium = new Zoo<FishTank<Fish>, Fish>();
IZoo<ICage<IAnimal>, IAnimal> zoo = aquarium;

?

因为假设现在 IZoo 上有一个方法：

    interface IZoo<TCage, TAnimal>
        where TCage : ICage<TAnimal>
        where TAnimal : IAnimal
    {
        void PutAnimalInCage(TCage cage, TAnimal animal);
    }

然后你说：

zoo.PutAnimalInCage(giraffePaddock, giraffe);

而你只是把一个长颈鹿围场放进了一个水族馆！在您想要的转换是合法的并且 IZoo 可以有您选择的任何方法的世界中，我们无法维护类型安全。

现在，这只是危险的，因为 IZoo 有这样的方法。如果它没有这样的方法，那么你是对的，那可能是完全安全的。在 C# 4.0 中，我们向该语言添加了一项功能，以便您可以通过使用“out”注释您想要协变的类型参数以及您想要的参数来询问编译器“检查该接口是否可以安全地变体”与“in”逆变。如果您这样做，那么编译器将检查您是否可以使您想要的方差成为类型安全的。如果不能，则不允许声明类型。

这个问题通常出现在 StackOverflow 上的方式是人们问为什么这是非法的：

List<Giraffe> giraffes = new List<Giraffe>();
List<Mammal> mammals = giraffes; // illegal

同样的原因。因为以后没有什么能阻止你了

mammals.Add(new Tiger());

您刚刚在长颈鹿列表中添加了一只老虎。相同的推理，只是一个更简单的案例。

Answer 2

方差需要明确（并且需要 C# 4.0）；例如，这使它编译为协变（注意接口中的out 修饰符）：

interface A<out M, out N>
    where M : X<N>
    where N : Y
{
}
interface X<out M> where M : Y
{

}

但是请注意，这也将您的界面限制为...协方差！例如，您不能有 Add(M) 方法 - 因为它需要是协变的（又名 in）。