C# 类型参数中具有层次结构的受约束泛型

我对C#中的泛型有问题，希望你能帮我解决这个问题

公共接口IElement{}
公共接口i提供程序，其中T:IElement{
IEnumerable Provide（）；
}

到目前为止，这很简单。我希望提供程序返回特定元素的枚举。 接口的具体实现如下所示：

公共类MyElement:IEElement{}
公共类MyProvider:IProvider{
公共IEnumerable提供（）{
[...]
}
}

但是当我想用它的时候，问题来了。由于无法将

MyProvider

隐式转换为

IProvider

，因此无法编译：

IProvider provider=new MyProvider（）；

尽管

MyProvider

是一个

IProvider

，

MyElement

是一个

IElement，但我必须对
IProvider
进行转换。我可以通过使
MyProvider
也实现
IProvider
来避免强制转换，但是为什么它不解析类型参数中的层次结构呢

编辑：根据托马斯的建议，我们可以在
T
中使其协变。但是，如果有下面这样的其他方法，其中存在类型为
T
？

公共接口i提供程序，其中T:IElement{
IEnumerable Provide（）；
无效添加（T）；
}
由于
T
仅出现在
i提供程序
界面的输出位置，您可以在
T
中使其协变：

public interface IProvider<out T> where T : IElement {
    IEnumerable<T> Provide();
}

公共接口i提供程序，其中T:IElement{
IEnumerable Provide（）；
}

这将使本指令合法化：

IProvider<IElement> provider = new MyProvider();

IProvider provider=new MyProvider（）；

此功能需要C#4。阅读更多细节

尽管
MyProvider
是一个
IProvider
，
MyElement
是一个
IElement，但我必须对
IProvider
进行转换。为什么它不解析类型参数中的层次结构

这是一个非常常见的问题。考虑下面的等价问题：

interface IAnimal {}
class Tiger : IAnimal {}
class Giraffe : IAnimal {}
class MyList : IList<Giraffe> { ... }
...
IList<IAnimal> m = new MyList();

m是一个动物列表。您可以将老虎添加到动物列表中。但是m实际上是一个MyList，MyList只能包含长颈鹿！如果我们允许这样做，那么你可以在长颈鹿的名单中添加一只老虎

这一定会失败，因为
IList
有一个采用T的Add方法。现在，可能您的接口没有采用T的方法。在这种情况下，您可以将接口标记为协变，编译器将验证接口是否确实安全，并允许您所需的差异。
如果您仅使用对
i提供程序的引用来访问在输出位置具有
T
的方法，则可以将接口分为两个（请为它们找到更好的名称，如
ISink
为逆变型）：

公共接口i提供，其中T:IElement{
IEnumerable Provide（）；
}
公共接口i提供，其中T:IElement{
无效添加（T）；
}

您的类实现了以下两个方面：

public class MyProvider : IProviderOut<MyElement>, IProviderIn<MyElement> {
  public IEnumerable<MyElement> Provide() {
    ...
  }
  public void Add(MyElement t) {
    ...
  }
}

公共类MyProvider:IProviderOut、IProviderIn{
公共IEnumerable提供（）{
...
}
公共无效添加（MyElement t）{
...
}
}

但现在，当您需要向上投射时，可以使用协变界面：

IProviderOut<IElement> provider = new MyProvider();

IProviderOut provider=new MyProvider（）；

或者，您的接口可以从以下两者继承：

public interface IProvider<T> : IProviderIn<T>, IProviderOut<T> 
  where T : IElement { 
  // you can add invariant methods here...
}

公共接口IProvider:IProviderIn、IProviderOut
其中T:IElement{
//您可以在此处添加不变方法。。。
}

而您的类实现了它：

public class MyProvider : IProvider<MyElement> ...

公共类MyProvider:IPProvider。。。
非常感谢，这解决了这个问题，但是当
IProvider
本身扩展了另一个接口时会发生什么？请参见上面的编辑。@caerolus，对于C#IProvider和IProvider是不同的类型。这个设计决定是为了防止不正确的上转换。请简洁地说明您有IProvider，然后将其上转换到IProvider，然后再上转换到IProvider和向下转换ed到IProvider-boom，例外。很抱歉，我看不出这两者之间有什么关系。是的，它们是不同的类型，我不能向下转换到IProvider，因为我假设Mylement2与MyElement无关。但是为什么我要从IProvider向上转换到IProvider呢？@caerolus，根据您的编辑：如果
t
仅显示在输出位置，则inteFace可以是协变的；它
T
只出现在输入位置，接口可以是逆变的；但是它
T
在输入和输出位置，接口都不能是可变的…@thomasleveque所以这不是一个简单的解决方案，对吗？我应该让MyProvider也实现IProvider还是在任何地方都使用强制转换？这可能会必须被.net 3.5用户使用，所以也许实现IProvider更好？谢谢！@EricLippet非常感谢您的解释。我理解正确，是的，非常有意义。谢谢！我想我现在明白了协方差逆变换的全部内容。以前从未听说过它，但再一次，我从未实现过我的泛型。
public interface IProvider<T> : IProviderIn<T>, IProviderOut<T> 
  where T : IElement { 
  // you can add invariant methods here...
}

public class MyProvider : IProvider<MyElement> ...