C#中泛型接口的协变和抗变

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C#中泛型接口的协变和抗变

在 C# 中，我们可以使用泛型接口来实现协变（covariance）和逆变（contravariance）。协变允许我们将一个泛型接口的类型参数从派生类传递给基类，而逆变则允许我们将一个泛型接口的类型参数从基类传递给派生类。以下是一个示例代码，演示了协变和逆变的使用：

using System;
using System.Collections.Generic;

public interface IAnimal
{
    void MakeSound();
}

public class Dog : IAnimal
{
    public void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("Woof!");
    }
}

public class Cat : IAnimal
{
    public void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("Meow!");
    }
}

public interface IAnimalShelter<out T>
{
    T GetAnimal();
}

public class DogShelter : IAnimalShelter<Dog>
{
    public Dog GetAnimal()
    {
        return new Dog();
    }
}

public class AnimalSoundPlayer<in T>
{
    public void PlaySound(T animal)
    {
        animal.MakeSound();
    }
}

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        IAnimalShelter<IAnimal> shelter = new DogShelter();
        IAnimal dog = shelter.GetAnimal();
        dog.MakeSound(); // 输出: Woof!

        AnimalSoundPlayer<Dog> soundPlayer = new AnimalSoundPlayer<Dog>();
        soundPlayer.PlaySound(new Dog()); // 输出: Woof!
    }
}

在上面的示例中，我们定义了一个 IAnimal 接口和两个实现类 Dog 和 Cat。然后，我们定义了一个泛型接口 IAnimalShelter<out T>，使用 out 关键字使其支持协变。接着，我们创建了一个 DogShelter 类来实现这个泛型接口，并实现了 GetAnimal 方法来返回一个 Dog 对象。
接下来，我们定义了一个泛型类 AnimalSoundPlayer<in T>，使用 in 关键字使其支持逆变。在这个类中，我们定义了一个 PlaySound 方法，该方法接受一个 T 类型的参数，并调用了该类型的 MakeSound 方法。
在 Main 方法中，我们创建了一个 DogShelter 对象并将其赋值给 IAnimalShelter<IAnimal> 类型的变量。然后，我们调用 GetAnimal 方法来获取一个 IAnimal 对象，并调用其 MakeSound 方法来输出声音。
接着，我们创建了一个 AnimalSoundPlayer<Dog> 对象，并调用其 PlaySound 方法，传入一个 Dog 对象。在 PlaySound 方法内部，我们调用了 Dog 对象的 MakeSound 方法来输出声音。
通过协变和逆变，我们可以更灵活地使用泛型接口，并实现对泛型类型参数的类型转换。这使得我们能够在泛型代码中更好地适应不同的类型。

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