Герберт Шилдт - C# 4.0 полное руководство - 2011

Ковариантность и контравариантность в параметрах обобщенного типа

В главе 15 ковариантность и контравариантность были рассмотрены в связи с необобщенными делегатами. Эта форма ковариантности и контравариантности по-прежнему поддерживается в С#, поскольку она очень полезна. Но в версии C# 4.0 возможности ковариантности и контравариантности были расширены до параметров обобщенного типа, применяемых в обобщенных интерфейсах и делегатах. Ковариантность и контравариантность применяется, главным образом, для рационального разрешения особых ситуаций, возникающих в связи с применением обобщенных интерфейсов и делегатов, определенных в среде .NET Framework. И поэтому некоторые интерфейсы и делегаты, определенные в библиотеке, были обновлены, чтобы использовать ковариантность и контравариантность параметров типа. Разумеется, преимуществами ковариантности и контравариантности можно также воспользоваться в интерфейсах и делегатах, создаваемых собственными силами. В этом разделе механизмы ковариантности и контравариантности параметров типа поясняются на конкретных примерах.

Применение ковариантности в обобщенном интерфейсе

Применительно к обобщенному интерфейсу ковариантность служит средством, разрешающим методу возвращать тип, производный от класса, указанного в параметре типа. В прошлом возвращаемый тип должен был в точности соответствовать параметру типа в силу строгой проверки обобщений на соответствие типов. Ковариантность смягчает это строгое правило таким образом, чтобы обеспечить типовую безопасность. Параметр ковариантного типа объявляется с помощью ключевого слова out, которое предваряет имя этого параметра.

Для того чтобы стали понятнее последствия применения ковариантности, обратимся к конкретному примеру. Ниже приведен очень простой интерфейс IMyCoVarGenlF, в котором применяется ковариантность.

//В этом обобщенном интерфейсе поддерживается ковариантность, public interface IMyCoVarGenlFCout Т> {

Т GetObject();

}

Обратите особое внимание на то, как объявляется параметр обобщенного типа Т. Его имени предшествует ключевое слово out. В данном контексте ключевое слово out обозначает, что обобщенный тип Т является ковариантным. А раз он ковариантный, то метод GetOb j ect () может возвращать ссылку на обобщенный тип Т или же ссылку на любой класс, производный от типа Т.

Несмотря на свою ковариантность по отношению к обобщенному типу Т, интерфейс IMyCoVarGenlF реализуется аналогично любому другому обобщенному интерфейсу. Ниже приведен пример реализации этого интерфейса в классе MyClass.

// Реализовать интерфейс IMyCoVarGenlF. class MyClass : IMyCoVarGenIF {

T obj;

public MyClass(T v) { obj = v; } public T GetObject() { return obj; }

}

Обратите внимание на то, что ключевое слово out не указывается еще раз в выражении, объявляющем реализацию данного интерфейса в классе MyClass. Это не только не нужно, но и вредно, поскольку всякая попытка еще раз указать ключевое слово out будет расцениваться компилятором как ошибка.

А теперь рассмотрим следующую простую реализацию иерархии классов.

// Создать простую иерархию классов, class Alpha { string name;

public Alpha(string n) { name = n; }

public string GetNameO { return name; }

//...

}

class Beta : Alpha {

public Beta(string n) : base (n) { }

//...

}

Как видите, класс Beta является производным от класса Alpha.

С учетом всего изложенного выше, следующая последовательность операций будет считаться вполне допустимой.

// Создать ссылку из интерфейса IMyCoVarGenlF на объект типа MyClass.

// Это вполне допустимо как при наличии ковариантности, так и без нее. IMyCoVarGenIF AlphaRef =

new MyClass(new Alpha("Alpha #1"));

Console.WriteLine("Имя объекта, на который ссылается переменная AlphaRef: " + AlphaRef.GetObj ect() .GetName());

//А теперь создать объект MyClass и присвоить его переменной AlphaRef.

// *** Эта строка кода вполне допустима благодаря ковариантности. ***