变体浅析(C#)

最新推荐文章于 2023-09-13 07:35:56 发布

转载最新推荐文章于 2023-09-13 07:35:56 发布 · 484 阅读

文章标签：

#类 #变体 #泛型

C# 专栏收录该内容

78 篇文章

订阅专栏

本文深入介绍了.NET 4.0 中的变体特性，包括协变和抗变的概念，通过实例展示了如何使用变体实现泛型的灵活应用。文章还详细介绍了变体在类继承和泛型接口之间的使用场景，以及如何通过变体实现类型间的转换和泛型集合的灵活操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

今天简单说说.net 4.0里面的新特性：变体

我们知道可以用父类对象指向子类引用，我写两个简单的类。

[csharp] view plain copy print ?

public abstract class Shape
{
public float Width { get; set; }
public float Height { get; set; }
public abstract float GetPerimeter();
public abstract float GetArea();
}

    public abstract class Shape
    {
        public float Width { get; set; }
        public float Height { get; set; }

        public abstract float GetPerimeter();
        public abstract float GetArea();
    }

[csharp] view plain copy print ?

public class Rectangle : Shape
{
public Rectangle(float width, float height)
{
this.Width = width;
this.Height = height;
}
public override float GetPerimeter()
{
return 2 * (Width + Height);
}
public override float GetArea()
{
return Width * Height;
}
}

    public class Rectangle : Shape
    {
        public Rectangle(float width, float height)
        {
            this.Width = width;
            this.Height = height;
        }

        public override float GetPerimeter()
        {
            return 2 * (Width + Height);
        }

        public override float GetArea()
        {
            return Width * Height;
        }
    }

那么我们可以用如下代码实例化Rectangle类：

[csharp] view plain copy print ?

Shape sh = new Rectangle(3, 4);

Shape sh = new Rectangle(3, 4);

当然这也是实现多态性的前提条件，但是这个却不适用于泛型，比如无法用如下代码实例化List<Rectangle>类：

[csharp] view plain copy print ?

List<Shape> shs = new List<Rectangle>();

List<Shape> shs = new List<Rectangle>();

不过有了变体之后我们便可以实现这种代码了，变体分为两种：协变和抗变

1、协变

协变用out关键字声明，比如GenericClass<out T>，协变中，T类型只能用作输出参数，并且允许在泛型中用父类指向子类引用。

2、抗变

抗变用in关键字声明，比如GenericClass<in T>，抗变中，T类型只能用作输入参数，不过抗变有点奇怪，抗变允许在泛型中用子类指向父类引用。

我下面用一个例子来简单描述一下变体。

先扩充一个类：

[csharp] view plain copy print ?

public class RichRectangle : Rectangle
{
public int BorderWidth { get; set; }
public Color BorderColor { get; set; }
public Color BackColor { get; set; }
public RichRectangle(float width, float height)
: this(width, height, 1, Color.Black, Color.White)
{ }
public RichRectangle(float width, float height, int bdrWidth, Color bdrColor, Color bgColor)
: base(width, height)
{
this.BorderWidth = bdrWidth;
this.BorderColor = bdrColor;
this.BackColor = bgColor;
}
}

    public class RichRectangle : Rectangle
    {
        public int BorderWidth { get; set; }
        public Color BorderColor { get; set; }
        public Color BackColor { get; set; }

        public RichRectangle(float width, float height)
            : this(width, height, 1, Color.Black, Color.White)
        { }
        public RichRectangle(float width, float height, int bdrWidth, Color bdrColor, Color bgColor)
            : base(width, height)
        {
            this.BorderWidth = bdrWidth;
            this.BorderColor = bdrColor;
            this.BackColor = bgColor;
        }
    }

定义IIndex和IAppend接口和一个RectangleCollection类

[csharp] view plain copy print ?

public interface IIndex<out T>
{
T this[int index] { get; }
int Count { get; }
}

    public interface IIndex<out T>
    {
        T this[int index] { get; }
        int Count { get; }
    }

[csharp] view plain copy print ?

public interface IAppend<in T>
{
void Add(T item);
void Insert(int index, T item);
}

    public interface IAppend<in T>
    {
        void Add(T item);
        void Insert(int index, T item);
    }

[csharp] view plain copy print ?

public class RectangleCollection : IIndex<Rectangle>, IAppend<Rectangle>, IEnumerable<Rectangle>
{
private List<Rectangle> rects;
public RectangleCollection()
{
this.rects = new List<Rectangle>();
}
public Rectangle this[int index]
{
get { return rects[index]; }
}
public int Count
{
get { return rects.Count; }
}
public void Add(Rectangle item)
{
this.rects.Add(item);
}
public void Insert(int index, Rectangle item)
{
this.rects.Insert(index, item);
}
public IEnumerator<Rectangle> GetEnumerator()
{
return this.rects.GetEnumerator();
}
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
{
return GetEnumerator();
}
}

    public class RectangleCollection : IIndex<Rectangle>, IAppend<Rectangle>, IEnumerable<Rectangle>
    {
        private List<Rectangle> rects;

        public RectangleCollection()
        {
            this.rects = new List<Rectangle>();
        }

        public Rectangle this[int index]
        {
            get { return rects[index]; }
        }

        public int Count
        {
            get { return rects.Count; }
        }

        public void Add(Rectangle item)
        {
            this.rects.Add(item);
        }

        public void Insert(int index, Rectangle item)
        {
            this.rects.Insert(index, item);
        }

        public IEnumerator<Rectangle> GetEnumerator()
        {
            return this.rects.GetEnumerator();
        }

        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
        {
            return GetEnumerator();
        }
    }

IIndex<T>是协变的泛型接口、IAppend<T>是抗变的泛型接口，写一个测试类：

[csharp] view plain copy print ?

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var rects = new RectangleCollection();
var rect1 = new Rectangle(3, 4);
var rect2 = new Rectangle(7, 4);
var rect3 = new Rectangle(4, 8);
rects.Add(rect1);
rects.Add(rect2);
rects.Add(rect3);
IIndex<Shape> shapes = rects;//这里由于IIndex是协变，因此可以指向实现了IIndex<Rectangle>的RectangleCollection类
IAppend<RichRectangle> richRects = rects;//同理，这里是逆变，可以指向父类
richRects.Add(new RichRectangle(5, 5));
foreach (var rect in rects)
{
Console.WriteLine(rect.GetPerimeter() + ", " + rect.GetArea());
}
Console.ReadKey();
}
}

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var rects = new RectangleCollection();
            var rect1 = new Rectangle(3, 4);
            var rect2 = new Rectangle(7, 4);
            var rect3 = new Rectangle(4, 8);
            rects.Add(rect1);
            rects.Add(rect2);
            rects.Add(rect3);
            IIndex<Shape> shapes = rects;//这里由于IIndex是协变，因此可以指向实现了IIndex<Rectangle>的RectangleCollection类
            IAppend<RichRectangle> richRects = rects;//同理，这里是逆变，可以指向父类
            richRects.Add(new RichRectangle(5, 5));
            foreach (var rect in rects)
            {
                Console.WriteLine(rect.GetPerimeter() + ", " + rect.GetArea());
            }

            Console.ReadKey();
        }
    }

转自：http://blog.youkuaiyun.com/wanxindavid/article/details/8525378

分享到：