使用通用接口约束时的协变/逆变难题

Question

    public interface IShape{}

    public class Rectangle : IShape{}

    public class Base{}

    public class Derived : Base{}

    public interface IFoo<out T, in U>
        where T : IShape
        where U : Base
    {
        T Convert(U myType);
    }

    public class MyFoo : IFoo<Rectangle, Derived>
    {
        public Rectangle Convert(Derived myType)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }    

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IFoo<IShape, Base> hmm = new MyFoo();
        }
    }

鉴于上面的代码，编译器无法确定如何将类型 MyFoo 分配给 IFoo，大概是因为 U 是设置为 out 意味着它可以接受较少的派生。但是，Derived 比 Base 更派生，因此会生成编译器错误。

这个例子是人为的，但我们正在处理的实现是从工厂返回 MyFoo 的实现。

虽然 U 用作参数，但在尝试将其分配给通用接口时它也是输出，但我无法在此处使用 out 关键字。我们如何解决这个问题？

Answer 1

您的 IFoo 接口在这种用法中似乎是错误的，它应该是：

public interface IFoo<out T, **out** U>

随着 U 退出。请记住，out 泛型类型参数意味着它可以“向外”变化。也就是说，您可以隐式地将类型扩展为更宽的类型。不过，In 意味着您可以隐式地将类型“向内”缩小为更具体的类型。当然，这些只是粗略的类比。

因此，在分配 hmm 的情况下，您隐式地尝试将 U 的接口泛型类型参数从 Derived 扩大到 Base，但接口声明它是缩小的（in）：

IFoo<IShape, Base> hmm = new MyFoo();

因此它无法进行隐式转换。如果您确实希望能够隐式扩展此接口，则第二个类型参数应该是 out 而不是 in。

更新：在您发表评论后，我发现最大的困境是您希望它既可以输入也可以输出，这实际上是不可能的，因为它是逆变输入，所以您不能将接口协变分配给 IFooIFoo<不幸的是，IShape，Base>。

您要么需要围绕无法分配给 IFoo 的事实进行编码，要么您可以将 Foo 创建为：

public class MyFoo : IFoo;

然后在实现中转换为Rectangle。最主要的是，同一类型参数不能同时具有协变和逆变。

这有道理吗？

Answer 2

可以将 Base 转换为 Rectangle 的东西也可以将 Derived 转换为 IShape。然而，可以将派生类转换为矩形的东西可能无法对基类执行任何有用的操作。您正确地识别出第二个参数的协方差说明符需要为“in”，但随后尝试以与实际支持相反的方式使用协方差。