为什么 async / await 允许从 List 到 IEnumerable 的隐式转换？答案

【问题标题】：Why async / await allows for implicit conversion from a List to IEnumerable?为什么 async / await 允许从 List 到 IEnumerable 的隐式转换？
【发布时间】：2020-04-24 16:52:17
【问题描述】：

我一直在玩 async/await 并发现了一些有趣的东西。看看下面的例子：

// 1) ok - obvious
public Task<IEnumerable<DoctorDto>> GetAll()
{
    IEnumerable<DoctorDto> doctors = new List<DoctorDto>
    {
        new DoctorDto()
    };

    return Task.FromResult(doctors);
}

// 2) ok - obvious
public async Task<IEnumerable<DoctorDto>> GetAll()
{
    IEnumerable<DoctorDto> doctors = new List<DoctorDto>
    {
        new DoctorDto()
    };

    return await Task.FromResult(doctors);
}

// 3) ok - not so obvious
public async Task<IEnumerable<DoctorDto>> GetAll()
{
    List<DoctorDto> doctors = new List<DoctorDto>
    {
        new DoctorDto()
    };

    return await Task.FromResult(doctors);
}

// 4) !! failed to build !!
public Task<IEnumerable<DoctorDto>> GetAll()
{
    List<DoctorDto> doctors = new List<DoctorDto>
    {
        new DoctorDto()
    };

    return Task.FromResult(doctors);
}

考虑情况 3 和 4。唯一的区别是 3 使用 async/await 关键字。 3 构建良好，但是 4 给出了关于将 List 隐式转换为 IEnumerable 的错误：

Cannot implicitly convert type 
'System.Threading.Tasks.Task<System.Collections.Generic.List<EstomedRegistration.Business.ApiCommunication.DoctorDto>>' to 
'System.Threading.Tasks.Task<System.Collections.Generic.IEnumerable<EstomedRegistration.Business.ApiCommunication.DoctorDto>>'

这里的 async/await 关键字发生了什么变化？

【问题讨论】：

1和4有什么区别？我是不是瞎了眼了？
基于问题（编译器输出）我认为实际代码中的 4 有 List<DoctorDto> doctors = new ... 对吗？ ...是的
@CarstenKönig 你是对的 - 更正它
@Hammerstein 我的错应该是 List 而不是 IEnumerable，我刚刚纠正了它。
@gisek 原因很简单——await 将Task<List<DoctorDto>> 中的值解包，因此得到List<DoctorDto>。然后 async 方法中的 return 将其包装回任务中 - 但由于它应该返回 Task<IEnumerable<DoctorDto>> 而不是 Task<List<DoctorDto>>，因此它将执行显式转换。您不能将Task<List<DoctorDto>> 转换为Task<IEnumerable<DoctorDto>>，但您可以将List<DoctorDto> 转换为IEnumerable<DoctorDto>> - 所以您只需要转换有效负载即可。 return await 为您处理。

标签： c# .net asynchronous

【解决方案1】：

Task<T> 根本不是协变类型。

虽然List<T>可以转换为IEnumerable<T>，但Task<List<T>>不能转换为Task<IEnumerable<T>>。在#4 中，Task.FromResult(doctors) 返回Task<List<DoctorDto>>。

在 #3 中，我们有：

return await Task.FromResult(doctors)

等同于：

return await Task.FromResult<List<DoctorDto>>(doctors)

等同于：

List<DoctorDto> result = await Task.FromResult<List<DoctorDto>>(doctors);
return result;

这是因为List<DoctorDto> 可以转换为IEnumerable<DoctorDto>。

【讨论】：

但问题是，如果你添加 async/await 关键字，它突然可以转换。
这显然解释了为什么第四个例子失败了，但问题实际上是关于为什么第三个例子通过。需要说明 async/await 生成的代码。
@avo 在这一点上实际上与协方差没有任何关系，List<DoctorDto> 只是实现了IEnumerable<DoctorDto>，因此可以这样提供。
@AdamHouldsworth，我同意，尽管我解释的主要思想和代码仍然正确。
@avo 确实，我只是想删除关于方差的讨论，在正确的地方使用时会令人困惑;-)

【解决方案2】：

想想你的类型。 Task<T> 不是变体，因此它不能转换为 Task<U>，即使 T : U 也是如此。

但是，如果t是Task<T>，那么await t的类型是T，如果T : U，T可以转换为U。

【讨论】：

【解决方案3】：

很明显，您明白为什么List<T> 至少可以返回为IEnumerable<T>：仅仅是因为它实现了该接口。

同样清楚的是，第三个示例正在做一些“额外”的事情，而第四个则没有。正如其他人所说，第 4 次失败是因为缺乏协方差（或者相反，我永远记不起他们走哪条路！），因为您直接尝试提供 Task<List<DoctorDto>> 的实例作为 @ 的实例987654324@.

第三次通过的原因是await 添加了一大堆“支持代码”以使其按预期工作。此代码将Task<T> 解析为T，这样return await Task<something> 将返回在泛型Task<T> 中关闭的类型，在本例中为something。

然后方法签名返回Task<T> 并且它工作再次由编译器解决，这需要Task<T>、Task 或void 用于异步方法，并简单地按摩你的T 回到 Task<T> 作为所有后台生成的 asyn/await 延续 gubbins 的一部分。

正是这个从await 获取T 并需要将其返回转换为Task<T> 的附加步骤为其提供了工作所需的空间。您不是试图采用现有的Task<U> 实例来满足Task<T>，而是创建一个全新的Task<T>，给它一个U : T，并且在构造时，隐式转换会如您所料那样发生（与您期望 IEnumerable<T> myVar = new List<T>(); 工作的方式完全相同）。

责备/感谢编译器，我经常这样做;-)

【讨论】：