这是 C# 4 中的协方差错误吗？答案

【问题标题】：Is this a covariance bug in C# 4?这是 C# 4 中的协方差错误吗？
【发布时间】：2010-05-06 17:49:05
【问题描述】：

在下面的代码中，我希望能够从elements 隐式转换为baseElements，因为TBase 可以隐式转换为IBase。

public interface IBase { }
public interface IDerived : IBase { }
public class VarianceBug
{
    public void Foo<TBase>() where TBase : IBase
    {
        IEnumerable<TBase> elements = null;
        IEnumerable<IDerived> derivedElements = null;
        IEnumerable<IBase> baseElements;

        // works fine
        baseElements = derivedElements;

        // error CS0266: Cannot implicitly convert type 
        //   'System.Collections.Generic.IEnumerable<TBase>' to 
        //   'System.Collections.Generic.IEnumerable<IBase>'. 
        //   An explicit conversion exists (are you missing a cast?)
        baseElements = elements;
    }
}

但是，我收到了评论中提到的错误。

引用规范：

如果T 是使用变体类型参数T<X1, …, Xn> 声明的接口或委托类型，则类型T<A1, …, An> 可以变型转换为类型T<B1, …, Bn>，并且对于每个变体类型参数Xi 一个以下持有：

Xi 是协变的，存在从 Ai 到 Bi 的隐式引用或身份转换

Xi 是逆变的，存在从 Bi 到 Ai 的隐式引用或身份转换

Xi 是不变的，存在从Ai 到Bi 的身份转换

检查我的代码，它似乎与规范一致：

IEnumerable<out T> 是一个接口类型
IEnumerable<out T> 使用变体类型参数声明
T 是协变的
存在从TBase 到IBase 的隐式引用转换

那么 - 这是 C# 4 编译器中的错误吗？

【问题讨论】：

当你显式转换时会发生什么？编译器说有一个。既然你在低调，这有点道理..？
只是为了明确说明 - 这是你的最后一个项目符号“存在从 TBase 到 IBase 的隐式引用转换”这是不真实的（除非你添加 : class）。它可能是可分配的，但它不一定是引用转换。没有: class，它是一个“受约束的”转换，这是一种神奇的方式，可以让相同的 IL 以相同的方式在引用类型和值类型上调用方法（包括属性访问器）：msdn.microsoft.com/en-us/library/…
Charles：你错了 - 第一个作业有效（Works on My Machine (TM)）。
马克：对——我的错。它不是引用类型，所以没有引用转换。但是我留下了一个问题，为什么第一个作业有效？

标签： c# generics covariance

【解决方案1】：

Variance 仅适用于引用类型（或存在 identity 转换）。不知道TBase是引用类型，除非你加: class：

 public void Foo<TBase>() where TBase : class, IBase

因为我可以写一个：

public struct Evil : IBase {}

【讨论】：

好答案 - 添加类约束有效。然而——这又引发了另一个问题：为什么第一个作业有效？
@Omer - 因为IBase 和IDerived 被视为引用；只有TBase 尚未决定。
@MarcGravell：更准确地说，虽然接口可以由非堆（值）类型实现，但接口类型的存储位置将始终保存堆对象参考。例如，List<IEnumerator<int>> 持有对实现IEnumerator<int> 的堆对象的引用，而如果T 是List<int>.Enumerator，List<T> where T:IEnumerator<int> 将持有该结构类型的实例。请注意，如果尝试将List<int>.Enumerator 存储在List<IEnumerator<int>> 中，系统会将其字段复制到新堆对象并存储对它的引用。
在其他情况下，这正是泛型的优点：如果类型参数T 是值类型，那么我们就不会装箱。例如，如果T 恰好是Int32，则List<T> 不是装箱整数列表。但是对于接口我们有装箱，例如var li = new List<IFormattable> { 2, 4, 6, }; 给出了一个盒子列表。

【解决方案2】：

Marc 是正确的 - 我正要粘贴相同的回复。

查看协方差和逆变常见问题解答：

http://blogs.msdn.com/csharpfaq/archive/2010/02/16/covariance-and-contravariance-faq.aspx

来自常见问题解答：

“仅当类型参数是引用类型时才支持变体。”

值类型不支持方差

以下内容也无法编译：

// int is a value type, so the code doesn't compile.
IEnumerable<Object> objects = new List<int>(); // Compiler error here.

【讨论】：

更符合问题的是，以下内容也不起作用：IEnumerable<IComparable> comparables = new List<int>();