Как видите, обобщенный тип Т указывается в данном интерфейсе как контрава риантный с помощью ключевого слова in, предшествующего имени его параметра. Обратите также внимание на то, что Т является параметром типа для аргумента obj в методе Show().
Далее интерфейс IMyContraVarGenIF реализуется в классе MyClass, как показано ниже. // Реализовать интерфейс IMyContraVarGenIF. class MyClass<T> : IMyContraVarGenIF<T> { public void Show(T x) { Console.WriteLine(x); } }
В данном случае метод Show() просто выводит на экран строковое представление переменной х, получаемое в результате неявного обращения к методу ToString() из метода WriteLine().
После этого объявляется иерархия классов, как показано ниже. // Создать простую иерархию классов. class Alpha { public override string ToString() { return "Это объект класса Alpha."; } // ... } class Beta : Alpha { public override string ToString() { return "Это объект класса Beta."; } // ... }
Ради большей наглядности классы Alpha и Beta несколько отличаются от анало гичных классов из предыдущего примера применения ковариантности. Обратите так же внимание на то, что метод ToString() переопределяется таким образом, чтобы возвращать тип объекта.
С учетом всего изложенного выше, следующая последовательность операций будет считаться вполне допустимой. // Создать ссылку из интерфейса IMyContraVarGenIF<Alpha> // на объект типа MyClass<Alpha>. // Это вполне допустимо как при наличии контравариантности, так и без нее. IMyContraVarGenIF<Alpha> AlphaRef = new MyClass<Alpha>(); // Создать ссылку из интерфейса IMyContraVarGenIF<beta> // на объект типа MyClass<Beta>. // И это вполне допустимо как при наличии контравариантности, так и без нее. IMyContraVarGenIF<Beta> BetaRef = new MyClass<Beta>(); // Создать ссылку из интерфейса IMyContraVarGenIF<beta> // на объект типа MyClass<Alpha>. // *** Это вполне допустимо благодаря контравариантности. *** IMyContraVarGenIF<Beta> BetaRef2 = new MyClass<Alpha>(); // Этот вызов допустим как при наличии контравариантности, так и без нее. BetaRef.Show(new Beta()); // Присвоить переменную AlphaRef переменной BetaRef. // *** Это вполне допустимо благодаря контравариантности. *** BetaRef = AlphaRef; BetaRef.Show(new Beta());
Прежде всего, обратите внимание на создание двух переменных ссылочного типа IMyContraVarGenIF, которым присваиваются ссылки на объекты класса MyClass, где параметры типа совпадают с аналогичными параметрами в интерфейсных ссылках. В первом случае используется параметр типа Alpha, а во втором — параметр типа Beta. Эти объявления не требуют контравариантности и допустимы в любом случае.
Далее создается переменная ссылочного типа IMyContraVarGenIF, но на этот раз ей присваивается ссылка на объект класса MyClass. Эта операция вполне допустима, поскольку обобщенный тип Т объявлен как контравариантный.
Как и следовало ожидать, следующая строка, в которой вызывается метод BetaRef. Show() с аргументом Beta, является вполне допустимой. Ведь Beta — это обобщен ный тип Т в классе MyClass и в то же время аргумент в методе Show().
В следующей строке переменная AlphaRef присваивается переменной BetaRef. Эта операция вполне допустима лишь в силу контравариантности. В данном случае переменная относится к типу MyClass, а переменная AlphaRef — к типу MyClass. Но поскольку Alpha является базовым классом для класса Beta, то такое преобразование типов оказывается допустимым благодаря контравариантности. Для того чтобы убедиться в необходимости контравариантности в рассматриваемом здесь примере, попробуйте удалить ключевое слово in из объявления обобщенного типа Т в интерфейсе IMyContraVarGenIF, а затем попытайтесь скомпилировать при веденный выше код еще раз. В результате появятся ошибки компиляции.
Ради большей наглядности примера вся рассмотренная выше последовательность операций собрана ниже в единую программу. // Продемонстрировать контравариантность в обобщенном интерфейсе. using System; // Это обобщенный интерфейс, поддерживающий контравариантность. public interface IMyContraVarGenIF<in Т> { void Show(T obj); } // Реализовать интерфейс IMyContraVarGenIF. class MyClass<T> : IMyContraVarGenIF<T> { public void Show(T x) { Console.WriteLine(x); } } // Создать простую иерархию классов. class Alpha { public override string ToString() { return "Это объект класса Alpha."; } // ... } class Beta : Alpha { public override string ToString() { return "Это объект класса Beta."; } // ... } class VarianceDemo { static void Main() { // Создать ссылку из интерфейса IMyContraVarGenIF<Alpha> // на объект типа MyClass<Alpha>. // Это вполне допустимо как при наличии контравариантности, так и без нее. IMyContraVarGenIF<Alpha> AlphaRef = new MyClass<Alpha>(); // Создать ссылку из интерфейса IMyContraVarGenIF<beta> // на объект типа MyClass<Beta>. // И это вполне допустимо как при наличии контравариантности, // так и без нее. IMyContraVarGenIF<Beta> BetaRef = new MyClass<Beta>(); // Создать ссылку из интерфейса IMyContraVarGenIF<beta> // на объект типа MyClass<Alpha>. // *** Это вполне допустимо благодаря контравариантности. *** IMyContraVarGenIF<Beta> BetaRef2 = new MyClass<Alpha>(); // Этот вызов допустим как при наличии контравариантности, так и без нее. BetaRef.Show(new Beta()); // Присвоить переменную AlphaRef переменной BetaRef. // *** Это вполне допустимо благодаря контравариантности. *** BetaRef = AlphaRef; BetaRef.Show(new Beta()); } }
Выполнение этой программы дает следующий результат. Это объект класса Beta. Это объект класса Beta.
Контравариантный интерфейс может быть расширен аналогично описанному выше расширению ковариантного интерфейса. Для достижения контравариантного характера расширенного интерфейса в его объявлении должен быть указан такой же параметр обобщенного типа, как и у базового интерфейса, но с ключевым словом in, как показано ниже. public interface IMyContraVarGenIF2<in Т> : IMyContraVarGenIF<T> { // ... }
Следует иметь в виду, что указывать ключевое слово in в объявлении базового интерфейса не только не нужно, но и не допустимо. Более того, сам расширенный интерфейс IMyContraVarGenIF2 не обязательно должен быть контравариантным. Иными словами, обобщенный тип Т в интерфейсе IMyContraVarGenIF2 не требу ется модифицировать ключевым словом in. Разумеется, все преимущества, которые сулит контравариантность в интерфейсе IMyContraVarGen, при этом будут утрачены в интерфейсе IMyContraVarGenIF2.
Контравариантность оказывается пригодной только для ссылочных типов, а пара метр контравариантного типа можно применять только к аргументам методов. Сле довательно, ключевое слово in нельзя указывать в параметре типа, используемом в качестве возвращаемого типа. Вариантные делегаты
Как пояснялось в главе 15, ковариантность и контравариантность поддерживается в необобщенных делегатах в отношении типов, возвращаемых методами, и типов, ука зываемых при объявлении параметров. Начиная с версии C# 4.0, возможности кова риантности и контравариантности были распространены и на обобщенные делегаты. Подобные возможности действуют таким же образом, как было описано выше в от ношении обобщенных интерфейсов.
Ниже приведен пример контравариантного делегата. // Объявить делегат, контравариантный по отношению к обобщенному типу Т. delegate bool SomeOp<in Т>(Т obj);
Этому делегату можно присвоить метод с параметром обобщенного типа Т или же класс, производный от типа Т.
А вот пример ковариантного делегата. // Объявить делегат, ковариантный по отношению к обобщенному типу Т. delegate Т AnotherOp<out Т, V>(V obj);
Этому делегату можно присвоить метод, возвращающий обобщенный тип Т, или же класс, производный от типа Т. В данном случае V оказывается просто параметром инвариантного типа.
В следующем примере программы демонстрируется применение обоих разновид ностей вариантных делегатов на практике. // Продемонстрировать конвариантность и контравариантность // в обобщенных делегатах. using System; // Объявить делегат, контравариантный по отношению к обобщенному типу Т. delegate bool SomeOp<in Т>(Т obj); // Объявить делегат, ковариантный по отношению к обобщенному типу Т. delegate Т AnotherOp<out Т, V>(V obj); class Alpha { public int Val { get; set; } public Alpha(int v) { Val = v; } } class Beta : Alpha { public Beta (int v) : base(v) { } } class GenDelegateVarianceDemo { // Возвратить логическое значение true, если значение // переменной obj.Val окажется четным. static bool IsEven(Alpha obj) { if((obj.Val % 2) == 0) return true; return false; } static Beta ChangeIt(Alpha obj) { return new Beta(obj.Val +2); } static void Main() { Alpha objA = new Alpha(4); Beta objB = new Beta(9); // Продемонстрировать сначала контравариантность. // Объявить делегат SomeOp<Alpha> и задать для него метод IsEven. SomeOp<Alpha> checkIt = IsEven; // Объявить делегат SomeOp<Beta>. SomeOp<Beta> checkIt2; // А теперь- присвоить делегат SomeOp<Alpha> делегату SomeOp<Beta>. // *** Это допустимо только благодаря контравариантности. *** checklt2 = checkIt; // Вызвать метод через делегат. Console.WriteLine(checkIt2(objВ)); // Далее, продемонстрировать контравариантность. // Объявить сначала два делегата типа AnotherOp. // Здесь возвращаемым типом является класс Beta, // а параметром типа - класс Alpha. // Обратите внимание на то, что для делегата modifyIt // задается метод ChangeIt. AnotherOp<Beta, Alpha> modifyIt = ChangeIt; // Здесь возвращаемым типом является класс Alpha, // а параметром типа — тот же класс Alpha. AnotherOp<Alpha, Alpha> modifyIt2; // А теперь присвоить делегат modifyIt делегату modifyIt2. // *** Это допустимо только благодаря ковариантности. *** modifyIt2 = modifyIt; // Вызвать метод и вывести результаты на экран. objA = modifyIt2(objА); Console.WriteLine(objA.Val); } }
Выполнение этой программы приводит к следующему результату. False 6
Каждая операция достаточно подробно поясняется в комментариях к данной про грамме. Следует особо подчеркнуть, для успешной компиляции программы в объяв лении обоих типов делегатов SomeOp and AnotherOp должны быть непременно ука заны ключевые слова in и out соответственно. Без этих модификаторов компиляция программы будет выполнена с ошибками из-за отсутствия неявных преобразований типов в означенных строках кода. Создание экземпляров объектов обобщенных типов