通过引用传递：多个接口的子接口

Question

当将实现多个接口的对象传递给仅需要其中一个接口的函数时，我遇到构建错误。

我正在开发一个通讯包。 该包有一个 Receiver 类和一个 Sender 类。 Receiver 类使用通知接口 Receive_Notifier（函数对象）来处理通知。同样，Sender 类使用通知接口 Send_Notifier 来处理通知。

interface Send_Notifier
{
    void sending_text(string text);
}

interface Receive_Notifier
{
    void raw_text_received(string raw_text);
}

class Sender
{
    Send_Notifier m_notifier = null;
    public Sender(ref Send_Notifier notifier)
    {
        m_notifier = notifier;
    }
    public void send(string text)
    {
        m_notifier.sending_text(text);
        return;
    }
}

class Receiver
{
    Receive_Notifier m_notifier = null;
    public Sender(ref Receive_Notifier notifier)
    {
        m_notifier = notifier;
    }
    public void receive(string text)
    {
        m_notifier.raw_text_received(text);
        return;
    }
}

我已将这些接口组合到 Communications_Notifier 中：

interface Communications_Notifier
    : Send_Notifier, Receive_Notifier
{
}

我创建了一个实现 Communications_Notifier 接口的 Notifier 类：

class Notifier
    : Communications_Notifier
{
    public void sending_text(string text)
    {
        System.Console.WriteLine("--> " + text);
    }
    public void raw_text_received(string raw_text)
    {
        System.Console.WriteLine("<-- " + raw_text);
    }
}

为了简化这篇文章，我将仅显示发送者类：

class Sender
{
    Send_Notifier m_notifier = null;
    public Sender(ref Send_Notifier notifier)
    {
        m_notifier = notifier;
    }
    public void send(string text)
    {
        m_notifier.sending_text(text);
        return;
    }
}

问题是当我将 Notifier 的实例传递给 Sender 类的实例时：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Notifier the_notifier = new Notifier();
        Sender talker = new Sender(ref the_notifier); // ** Error generating line

        talker.send("Hello\n");

        string pause_text;
        pause_text = System.Console.ReadLine();
    }
}

Visual C# Express 2010 中的错误：

Error   1   The best overloaded method match for 'Multiple_Inheritance_Interface.Sender.Sender(ref Multiple_Inheritance_Interface.Send_Notifier)' has some invalid arguments    C:\Users\Thomas\Programming_Experiments\C_Sharp\Multiple_Inheritance_Interface\Multiple_Inheritance_Interface\Program.cs    55  29  Multiple_Inheritance_Interface  
Error   2   Argument '1': cannot convert from 'ref Multiple_Inheritance_Interface.Notifier' to 'ref Multiple_Inheritance_Interface.Send_Notifier'   C:\Users\Thomas\Programming_Experiments\C_Sharp\Multiple_Inheritance_Interface\Multiple_Inheritance_Interface\Program.cs    55  44  Multiple_Inheritance_Interface

问题：

1. 为什么 Notifier 不能 是 转换为类型的引用 Sender，因为它实现了 发送者接口？
2. 为什么争论是 构造函数无效？

注意：我正在从 C++、C 和 Java 背景过渡到 C#。

Answer 1

ref 参数不支持协变或逆变。这是必要的，因为它既可以读取也可以更改引用。因此，如果您传入派生类，并且该函数分配了一个不属于该派生类型的新实例，您的代码将会中断。

示例：

void MakeCat(ref Animal animal)
{
  animal=new Cat();
}

Dog dog=new Dog();
MakeCat(ref dog);

这显然行不通，因为现在您的 dog 变量中有一个 Cat 。

---

我不确定您为什么首先使用 ref 。使用引用类型，您已经可以更改传入实例的内容。您只是无法用该引用类型的新实例替换传入的变量。

---

另一方面，out 参数看起来可能是协变的。我怀疑它们不是由于运行时的限制而导致的：它们实际上是用属性标记的 ref 参数，告诉编译器将其视为 out 参数。

Answer 2

您误用了 ref。在 C# 中，只有 struct 是传统意义上的“按值传递”。默认情况下，对象引用传递给方法。例如：

class HypotheticalSender
{
    Send_Notifier m_notifier = null;

    public HypotheticalSender(Send_Notifier notifier) // no "ref"
    {
        m_notifier = notifier;
    }
}

// ...

HypotheticalSender talker = new HypotheticalSender(the_notifier);

the_notifier.InstanceProperty = "foobar";

// since talker's reference points to the same object, it sees "foobar" too

因此，构造函数中根本不需要 ref 关键字。

这与 Java 的行为类似，与 C 和 C++ 的行为不同。