介面(interface)的協變與逆變

介面(interface)的逆變與協變無法在 C# 3.0 進行編譯

定義一個介面和繼承該介面的兩個類別

internal interface IAnimal
{
    string Name { get; set; }
 
    int Age { get; set; }
}
 
internal class Dog : IAnimal
{
    public string Name { get; set; }
 
    public int Age { get; set; }
 
    public string Size { get; set; }
}
 
internal class Bird : IAnimal
{
    public string Name { get; set; }
 
    public int Age { get; set; }
 
    public bool IsFlying { get; set; }
}

實例化兩個List<T>物件

List<Dog> dogs = new List<Dog>
{
    new Dog{Name="Dog 1",Age=3, Size="Small"},
    new Dog{Name="Dog 2",Age=5, Size="Big"}
};
List<Bird> birds = new List<Bird>
{
    new Bird{Name="Bird 1",Age=4,IsFlying=true},
    new Bird{Name="Bird 2",Age=2,IsFlying=false}
};

演示 IEnumerable<out T>協變介面
1.

List<IAnimal> animals = new List<IAnimal>();
animals.AddRange(dogs);
animals.AddRange(birds);

建立一個 List<IAnimal>, 並調用 AddRange 向其添加 Dog 和 Bird列表(List)；
List<T>.AddRange 的參數為 IEnumerable<T> 類型，
因此這種情況下，將這兩個列表都看成是 IEnumerable<IAnimal>，而這以前是不允許的。

2.

List<IAnimal> concat = dogs.Concat<IAnimal>(birds).ToList();

使用LINQ方法，根據已知序列的數據創建列表；
不能直接調用 dogs.Concat(birds)，這會使類型推斷機制變得混亂， 應該顯示地指定類型參數。
dogs 和 cats 都將根據協變性而隱式轉換為 IEnumerable<IAnimal>， 這種轉換不會真正改變它們的值，所改變的只是編譯器如何看待這些值。

結果:

foreach (var item in animals)
{
    Console.WriteLine(item.Name);
}

顯示 :
Dog 1
Dog 2
Bird 1
Bird 2

無法使用 item.Size 或是 item.IsFlying, 除非轉為 Dog 或是 Bird：

foreach (var item in animal)
{
    if (item is Bird)
    {
        var bird = (Bird)item;
        Console.WriteLine("the bird is flying? {0}", bird.IsFlying);
    }
}

演示 IComparer<in T> 逆變介面

internal class AgeComparer : IComparer<IAnimal>
{
    public int Compare(IAnimal x, IAnimal y)
    {
        return x.Age.CompareTo(y.Age);
    }
}

自定 AgeComparer 類別，實現 IComparer<T>
....

IComparer<IAnimal> ageComparer = new AgeComparer();
dogs.Sort(ageComparer);

使用逆變性，進行排序；有了 IComparer<IAnimal>，就可以用她進行排序，dogs.Sort 的參數應該為 IComparer<Dog> 類型，但逆變性會進行隱式轉換。