为什么我不能将输出参数与协变泛型类型一起使用？

Question

我尝试了以下，结果在接口名称中：

interface NotOK<out T>
{
    bool TryDequeue(out T t);
}

interface OK<out T>
{
    T TryDequeue(out bool b);
}

The docs有话要说：

C# 中的

ref 和 out 参数不能变体。

为什么 ref 不能是协变的（或逆变的，就此而言）是显而易见的，但为什么 out 参数不能是协变的，就像方法结果一样?

这是编译器限制还是 out 参数 实际上会破坏协方差约束？

Answer 1

我的问题实际上已经在ref and out parameters in C# and cannot be marked as variant得到了答案

Eric Lippert's great answer 的相关部分（但还有更多）：

很遗憾，没有。 “out”实际上与幕后的“ref”没有什么不同。 “out”和“ref”的唯一区别是编译器禁止在被调用者赋值之前读取out参数，并且编译器要求在被调用者正常返回之前进行赋值。使用 C# 以外的 .NET 语言编写此接口的实现的人将能够在项目初始化之前读取它，因此它可以用作输入。因此，在这种情况下，我们禁止将 T 标记为“out”。这很遗憾，但我们无能为力；我们必须遵守 CLR 的类型安全规则。

Answer 2

这是因为如果您使用 'out' 参数修饰符进行协方差，编译器可能会认为需要进行不安全的类型转换。

看到这个场景。假设有一个方法 f 期望 NotOK 作为输入：

interface NotOK<out T>
{
    bool TryDequeue(out T t);
}

void f( NotOK<Animal> x)
{
   bool b ;
   Animal animal_in_f;
   b = x.TryDequeue(animal_in_f);
}

看看如果我有两个接口会发生什么：

NotOK<Animal> objA;
NotOK<Dog> objD;

使用objA作为f的输入，没问题。

f(objA);
// objA should have a method of signature bool TryDequeue(out Animal t)
// inside method f, it calls x.TryDequeue(animal_in_f); 
// where animal_in_f is Animal, type match

但如果允许协方差，则允许传递 objD

f(objD);
// objD should have a method of signature bool TryDequeue(out Dog t)
// inside method f, it calls x.TryDequeue(animal_in_f); 
// where animal_in_f is Animal
// but this time x.TryDequeue is expecting a Dog!!
// It is unsafe to cast animal_in_f to Dog

所以你明白为什么不允许在协方差中使用 out 了。

我认为从概念上讲它应该可以工作，因为通过使用 out 参数修饰符，我们只希望传递的变量作为输出。如果编译器有一个特殊的规则，它就会起作用，这样当它遇到上面的场景时，它应该认为强制转换是安全的，不会产生错误。

但我认为 C# 设计者权衡了利弊，最终决定保持一致的类型检查规则，这通常是不允许向下转换的。

在我看来，最好添加这个特殊规则，因为现在它限制了使用，说它不能有一个方法返回两个需要使用 out 参数修饰符的 T 类型对象。