提问人：wjmolina 提问时间：7/13/2013 最后编辑：Mike Perrenoudwjmolina 更新时间：2/1/2023 访问量：5106
C# 数组的协方差和逆方差 [duplicate]
Covariance and Contravariance with C# Arrays [duplicate]
问：
在维基百科上阅读一篇关于协方差和逆方差的文章时，我遇到了以下粗体句子：
首先考虑数组类型构造函数：从类型中我们可以创建类型（“动物数组”）。我们是否应该将其视为
AnimalAnimal[]
- 协变：a 是
Cat[]Animal[]- 逆变：a 是 a
Animal[]Cat[]- 还是两者都不是（不变的）？
如果我们希望避免类型错误，并且数组同时支持读取和写入元素，那么只有第三种选择是安全的。显然，并不是每个都可以被视为 ，因为从数组中读取的客户端会期望一个 Cat，但 可能包含例如 .因此，逆变规则是不安全的。
Animal[]Cat[]Animal[]Dog相反，
猫[]不能被视为动物[]。应该总是可以把 a 放入 .对于协变数组，这不能保证是安全的，因为后备存储实际上可能是一个猫数组。因此，协变规则也不安全——数组构造函数应该是不变的。请注意，这只是可变数组的问题;协变规则对于不可变（只读）数组是安全的。DogAnimal[]
我理解这个概念;我只想举个例子来说明这在 C# 中是如何“不能保证安全的”。
答：
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Jon Skeet
7/13/2013
#1
这在编译时并不安全。换句话说，有些代码在语言规则下是合法的，但在执行时失败了，没有任何显式的强制转换来给出“这可能会失败”的大警告信号。CLR 确保在执行时只有有效的写入才能成功。例如：
string[] strings = new string[1];
object[] objects = strings;
objects[0] = new object();
这将在执行时引发异常 （ArrayTypeMismatchException）。另一种选择是在执行时允许它，此时将是对非字符串对象的引用，这显然是不好的。strings[0]
另请参阅最近的博客文章：
- 我用一个通用包装器来介绍性能和安全性
- 一个来自 BCL 团队的不可变数组
- Eric Lippert 关于方差的博客系列的第 2 部分（该系列主要针对泛型，但这部分是关于数组的）
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Mike Perrenoud
7/13/2013
当你说，你指的是它抛出异常的事实吗？这就是确保它在执行时安全的方法吗？The CLR makes sure it's safe at execution time.
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Jon Skeet
7/13/2013
@MichaelPerrenoud：是的，没错。我会编辑以澄清这一点。
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Mike Perrenoud
7/13/2013
太棒了，谢谢，我只是想确保我明白了！
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Sriram Sakthivel
7/13/2013
@JonSkeet我测试了您的代码，它会抛出 ArrayTypeMismatchException。但是我放置了一个断点并通过 DebuggerVisualiser 手动设置 objects[0] = new object（），它不会抛出任何错误并且它可以工作。稍后检查字符串[0]。GetType（） 返回 System.Object
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Sriram Sakthivel
7/14/2013
@Johnbot你能详细说明一下吗？调试器如何在数组中设置值？如果它使用方法，它将抛出异常SetValue
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Tim
7/13/2013
#2
我认为他们想说的是：
Dog dog = new Dog();
Cat[] cats = new Cat[] { catOne, catTwo, catThree };
Animal[] animals = cats;
animals.Add(dog);
此代码的第 3 行是不合法的，因为您应该始终能够执行第 4 行（将 a 添加到数组 s）。但是，如果第 3 行是合法的，那么第 4 行就不合法了（因为您不能将 a 添加到数组 s）。DogAnimalDogCat
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Hutch
10/31/2015
您描述了 C# 团队可以实现此目的的一种方式 - 但实际上，第 3 行确实编译，并且第 4 行在运行时被捕获（从技术上讲，第 4 行不会编译，因为数组---没有 Add 方法，但 animals[0] = dog 会在运行时捕获。
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