对协方差的困惑

Question

我正在开发一个泛型类和相关的泛型方法。我相信我要描述的问题与协方差有关，但我无法弄清楚编译器要我做什么。

编辑：添加显示我如何填充字典的代码

有抽象基类NetworkNode。具体类 PowerNetworkNode 继承自它。现在我有一个无法编译的函数。我应该进行哪些更改才能使其编译并具有所需的功能？

在 abc NetworkNode 中，我们有

public abstract IDictionary<uint, NetworkNode> 
        hydrateNodes<NetworkNode>(string nodesTableName);

在具体类 PowerNetworkNode 中，它被覆盖

public override IDictionary<uint, NetworkNode> 
        hydrateNodes<NetworkNode>(string nodesTableName)
    {
        IDictionary<uint, PowerNetworkNode> returnDict = 
             new Dictionary<uint, PowerNetworkNode>();

        // code elided
        returnDict[Convert.ToUInt32(oid)] =
             new PowerNetworkNode(oid, minPow, maxPow, edges, fuelType, ngID);
        // NetworkNode doesn't have all the fields that PowerNetworkNode has.

        return returnDict;
    }

编译器错误信息是：

Error   CS0266  Cannot implicitly convert type 
'System.Collections.Generic.IDictionary<uint,  
CImodeller.Model.NetworkElements.PowerNetworkNode>' to 
'System.Collections.Generic.IDictionary<uint, NetworkNode>'. 
An explicit conversion exists (are you missing a cast?)

当我把代码改成这样时：

public override IDictionary<uint, NetworkNode> 
        hydrateNodes<NetworkNode>(string nodesTableName)
    {
        IDictionary<uint, NetworkNode> returnDict = 
             new Dictionary<uint, PowerNetworkNode>();

        // code elided

        return returnDict;
    }

编译器指出，“新字典”行现在使用 NetworkNode 而不是 PowerNetworkNode 创建一个

Error   CS0266  Cannot implicitly convert type
'System.Collections.Generic.Dictionary<uint,
CImodeller.Model.NetworkElements.PowerNetworkNode>' to
'System.Collections.Generic.IDictionary<uint, NetworkNode>'. 
An explicit conversion exists (are you missing a cast?)

我明白这意味着什么，但我不知道我应该改变什么才能让它工作。

Answer 1

您在这里至少有两个误解 - 甚至在您提出问题之前 - 这将问题混为一谈。

泛型类型参数名称

第一个问题与方差无关。明白这一点：

public override IDictionary<uint, NetworkNode> 
    hydrateNodes<NetworkNode>(string nodesTableName)
{
    IDictionary<uint, NetworkNode> returnDict = 
         new Dictionary<uint, PowerNetworkNode>();
}

是否完全等价于：

public override IDictionary<uint, NetworkNode> 
    hydrateNodes<T>(string nodesTableName)
{
    IDictionary<uint, T> returnDict = 
         new Dictionary<uint, PowerNetworkNode>();
}

也就是说，方法名称中的泛型类型参数不引用实际类型，它只是引用您将要在方法中调用该类型的内容。如果你调用一个方法public void DoSomething<SomeClass>，这与一个名为SomeClass的类无关。

从上面应该清楚，您不能将Dictionary<uint, PowerNetworkNode> 分配给IDictionary<uint, T> - 您不知道PowerNetworkNode 是否是T。

但是，如果你仔细观察，你会发现这个方法根本不需要是通用的 - 你总是希望 T 成为一个 NetworkNode，所以只需...

public override IDictionary<uint, NetworkNode> 
    hydrateNodes(string nodesTableName)
{
    IDictionary<uint, NetworkNode> returnDict = 
         new Dictionary<uint, PowerNetworkNode>();
}

这是朝着正确方向迈出的一步，但它会导致你的下一个问题。

差异

如您所知，IDictionary<TKey, TValue> 在TValue 中是不变的，因此您不能将Dictionary<uint, PowerNetworkNode> 分配给IDictionary<uint, NetworkNode>。

现在，您已经在 cmets 中提到您想要“一个其值协变的键/值对类型”。

坏消息 - 你不能拥有其中之一。本质上是矛盾的。如果您将某些内容声明为Something<NetworkNode>，您可以在其中添加一个网络节点，编译器希望您能够向其添加任何网络节点。如果您为其分配Something<PowerNetworkNode> - 您已经违反了该合同。这就是不变性存在的原因：因为它是逻辑上的必然。

好消息是您不需要这样做 - 您可以将 PowerNetworkNode 放在 IDictionary<uint, NetworkNode> 中 - 因为 PowerNetworkNode 是 NetworkNode。

所以（除非你在方法的其余部分做了一些非常奇怪的事情），以下应该没问题：

public override IDictionary<uint, NetworkNode> 
    hydrateNodes(string nodesTableName)
{
    IDictionary<uint, NetworkNode> returnDict = 
         new Dictionary<uint, NetworkNode>();
}

希望这提供了一些见解。