Ковариантность и контравариантность в параметрах обобщенного типа
В главе 15 ковариантность и контравариантность были рассмотрены в связи с необобщенными делегатами. Эта форма ковариантности и контравариантности по-прежнему поддерживается в С#, поскольку она очень полезна. Но в версии C# 4.0 возможности ковариантности и контравариантности были расширены до параметров обобщенного типа, применяемых в обобщенных интерфейсах и делегатах. Ковариантность и контравариантность применяется, главным образом, для рационального разрешения особых ситуаций, возникающих в связи с применением обобщенных интерфейсов и делегатов, определенных в среде .NET Framework. И поэтому некоторые интерфейсы и делегаты, определенные в библиотеке, были обновлены, чтобы использовать ковариантность и контравариантность параметров типа. Разумеется, преимуществами ковариантности и контравариантности можно также воспользоваться в интерфейсах и делегатах, создаваемых собственными силами. В этом разделе механизмы ковариантности и контравариантности параметров типа поясняются на конкретных примерах.
Применение ковариантности в обобщенном интерфейсе
Применительно к обобщенному интерфейсу ковариантность служит средством, разрешающим методу возвращать тип, производный от класса, указанного в параметре типа. В прошлом возвращаемый тип должен был в точности соответствовать параметру типа в силу строгой проверки обобщений на соответствие типов. Ковариантность смягчает это строгое правило таким образом, чтобы обеспечить типовую безопасность. Параметр ковариантного типа объявляется с помощью ключевого слова out, которое предваряет имя этого параметра.
|
|
|
Для того чтобы стали понятнее последствия применения ковариантности, обратимся к конкретному примеру. Ниже приведен очень простой интерфейс IMyCoVarGenIF, в котором применяется ковариантность.
//В этом обобщенном интерфейсе поддерживается ковариантность,
public interface IMyCoVarGenIF<out Т> {
Т GetObject();
}
Обратите особое внимание на то, как объявляется параметр обобщенного типа Т. Его имени предшествует ключевое слово out. В данном контексте ключевое слово out обозначает, что обобщенный тип Т является ковариантным. А раз он ковариантный, то метод GetObject() может возвращать ссылку на обобщенный тип Т или же ссылку на любой класс, производный от типа Т.
Несмотря на свою ковариантность по отношению к обобщенному типу Т, интерфейс IMyCoVarGenIF реализуется аналогично любому другому обобщенному интерфейсу. Ниже приведен пример реализации этого интерфейса в классе MyClass.
// Реализовать интерфейс IMyCoVarGenIF.
class MyClass<T> : IMyCoVarGenIF<T> {
T obj;
public MyClass(T v) {
|
|
|
obj = v;
}
public T GetObject() {
return obj;
}
}
Обратите внимание на то, что ключевое слово out не указывается еще раз в выражении, объявляющем реализацию данного интерфейса в классе MyClass. Это не только не нужно, но и вредно, поскольку всякая попытка еще раз указать ключевое слово out будет расцениваться компилятором как ошибка.
А теперь рассмотрим следующую простую реализацию иерархии классов.
// Создать простую иерархию классов,
class Alpha {
string name;
public Alpha(string n) { name = n; }
public string GetName() { return name; }
// ...
}
class Beta : Alpha {
public Beta(string n) : base (n) { }
// ...
}
Как видите, класс Beta является производным от класса Alpha.
С учетом всего изложенного выше, следующая последовательность операций будет считаться вполне допустимой.
// Создать ссылку из интерфейса IMyCoVarGenIF на объект типа MyClass<Alpha>.
// Это вполне допустимо как при наличии ковариантности, так и без нее.
IMyCoVarGenIF<Alpha> AlphaRef =
new MyClass<Alpha>(new Alpha("Alpha #1"));
Console.WriteLine("Имя объекта, на который ссылается переменная AlphaRef: " +
AlphaRef.GetObject().GetName());
//А теперь создать объект MyClass<Beta> и присвоить его переменной AlphaRef.
// *** Эта строка кода вполне допустима благодаря ковариантности. ***
AlphaRef = new MyClass<Beta>(new Beta("Beta #1"));
|
|
|
Console.WriteLine("Имя объекта, на который теперь ссылается " +
"переменная AlphaRef: " + AlphaRef.GetObject().GetName());
Прежде всего, переменной AlphaRef типа IMyCoVarGenIF<Alpha> в этом фрагменте кода присваивается ссылка на объект типа MyClass<Alpha>. Это вполне допустимая операция, поскольку в классе MyClass реализуется интерфейс IMyCoVarGenIF, причем и в том, и в другом в качестве аргумента типа указывается Alpha. Далее имя объекта выводится на экран при вызове метода GetName() для объекта, возвращаемого методом GetObject(). И эта операция вполне допустима, поскольку Alpha — это и тип, возвращаемый методом GetName(), и обобщенный тип Т. После этого переменной AlphaRef присваивается ссылка на экземпляр объекта типа MyClass<Beta>, что также допустимо, потому что класс Beta является производным от класса Alpha, а обобщенный тип Т — ковариантным в интерфейсе IMyCoVarGenIF. Если бы любое из этих условий не выполнялось, данная операция оказалась бы недопустимой.
Ради большей наглядности примера вся рассмотренная выше последовательность операций собрана ниже в единую программу.
// Продемонстрировать ковариантность в обобщенном интерфейсе,
using System;
// Этот обобщенный интерфейс поддерживает ковариантность.
public interface IMyCoVarGenIF<out Т> {
|
|
|
Т GetObject();
}
// Реализовать интерфейс IMyCoVarGenIF.
class MyClass<T> : IMyCoVarGenIF<T> {
T obj;
public MyClass(T v) { obj = v; }
public T GetObject() { return obj; }
}
// Создать простую иерархию классов,
class Alpha {
string name;
public Alpha(string n) { name = n; }
public string GetName() { return name; }
// ...
}
class Beta : Alpha {
public Beta(string n) : base(n) { }
// ...
}
class VarianceDemo {
static void Main() {
// Создать ссылку из интерфейса IMyCoVarGenIF на объект типа MyClass<Alpha>.
// Это вполне допустимо как при наличии ковариантности, так и без нее.
IMyCoVarGenIF<Alpha> AlphaRef =
new MyClass<Alpha>(new Alpha("Alpha #1"));
Console.WriteLine("Имя объекта, на который ссылается переменная " +
"AlphaRef: " + AlphaRef.GetObject().GetName());
//А теперь создать объект MyClass<Beta> и присвоить его // переменной AlphaRef.
// *** Эта строка кода вполне допустима благодаря ковариантности. ***
AlphaRef = new MyClass<Beta>(new Beta("Beta #1"));
Console.WriteLine("Имя объекта, на который теперь ссылается переменная "
+ "AlphaRef: " + AlphaRef.GetObject().GetName());
}
}
Результат выполнения этой программы выглядит следующим образом.
Имя объекта, на который ссылается переменная AlphaRef: Alpha #1
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 281; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!