Ковариация и контравариантность (C#)

В C# ковариация и контрвариантность позволяют использовать неявное преобразование ссылок для типов массивов и делегатов, а также для аргументов универсального типа. Ковариация сохраняет совместимость присваивания, а при контрвариантности присваивание начинает работать противоположным образом.

Следующий код показывает разницу между совместимостью присваивания, ковариацией и контрвариантностью.

// Assignment compatibility.
string str = "test";  
// An object of a more derived type is assigned to an object of a less derived type.
object obj = str;  
  
// Covariance.
IEnumerable<string> strings = new List<string>();  
// An object that is instantiated with a more derived type argument
// is assigned to an object instantiated with a less derived type argument.
// Assignment compatibility is preserved.
IEnumerable<object> objects = strings;  
  
// Contravariance.
// Assume that the following method is in the class:
static void SetObject(object o) { }
Action<object> actObject = SetObject;  
// An object that is instantiated with a less derived type argument
// is assigned to an object instantiated with a more derived type argument.
// Assignment compatibility is reversed.
Action<string> actString = actObject;  

Ковариация для массивов позволяет неявно преобразовать массив более производного типа в массив менее производного типа. Но эта операция не является типобезопасной, как показано в следующем примере кода.

object[] array = new String[10];  
// The following statement produces a run-time exception.  
// array[0] = 10;  

Поддержка ковариации и контрвариантности для групп методов позволяет сопоставить сигнатуры методов с типами делегатов. За счет этого вы можете назначать делегатам не только методы с совпадающими сигнатурами, но и методы, которые возвращают более производные типы (ковариация) или принимают параметры с менее производными типами (контрвариантность), чем задает тип делегата. Дополнительные сведения см. в разделах Вариативность в делегатах (C#) и Использование вариативности в делегатах (C#).

В следующем примере кода демонстрируется поддержка ковариации и контрвариантности для групп методов.

static object GetObject() { return null; }  
static void SetObject(object obj) { }  
  
static string GetString() { return ""; }  
static void SetString(string str) { }  
  
static void Test()  
{  
    // Covariance. A delegate specifies a return type as object,  
    // but you can assign a method that returns a string.  
    Func<object> del = GetString;  
  
    // Contravariance. A delegate specifies a parameter type as string,  
    // but you can assign a method that takes an object.  
    Action<string> del2 = SetObject;  
}  

В .NET Framework 4 и более поздних версиях язык C# поддерживает ковариацию и контрвариантность для универсальных интерфейсов и делегатов, а также позволяет выполнять неявное преобразование параметров универсального типа. Дополнительные сведения см. в разделах Вариативность в универсальных интерфейсах (C#) и Вариативность в делегатах (C#).

В следующем примере кода показано неявное преобразование ссылок для универсальных интерфейсов.

IEnumerable<String> strings = new List<String>();  
IEnumerable<Object> objects = strings;  

Универсальный интерфейс или делегат называется вариантным, если его универсальные параметры объявлены ковариантными или контрвариантными. C# позволяет вам создавать собственные вариантные интерфейсы и делегаты. Дополнительные сведения см. в разделах Создание вариантных универсальных интерфейсов (C#) и Вариативность в делегатах (C#).

См. также