C# Keywords Series 6 in(Generic Modifier)&out(Generic Modifier)

  本篇文章主要讲述 in 和 out 两个泛型参数修饰符。对于这两个关键字，楼主也是各种不懂，要学会使用这两个关键字，必须先理解协变和逆变的概念。

  协变和逆变

  简单定义就是：协变就是泛型接口从子类向父类转化，逆变就是父类向子类转换。下面两种转换就是协变和逆变：

 IEnumerable<string> strs = null;
 IEnumerable<object> objs = null;
 objs = strs;    // “子类”向“父类”转换，即泛型接口的协变
 strs = objs;    // “父类”向“子类”转换，即泛型接口的逆变，这个会报错，IEnumerable 接口用 out 修饰泛型参数，限定了只能协变，这里只是为了说明两个转换的区别

  上面的代码，IEnumerable<string> 和 IEnumerable<object> 表面上看有点类似父类和子类的关系，实际上他们根本没有任何继承关系，可以认为是两个独立的类。而 .NET 4.0开始，有条件的允许上面协变和逆变的转换，这里就用到 in 或 out 关键字修饰泛型参数 T 的使用范围。

  可以看下 IEnumerable 的声明

 

 [TypeDependency("System.SZArrayHelper")]
    public interface IEnumerable<out T> : IEnumerable
    {

        IEnumerator<T> GetEnumerator();
    }

 

  如果 IEnumerable 接口用 in 修饰泛型参数的话，那么逆变（即 strs = objs;） 是可以通过编译的。所以我们总结起来就是： 用 out 来修饰泛型参数时允许协变，用 in来修饰泛型参数允许逆变。

  说到这里，这两个关键字倒没什么讲的，那为什么.NET 4.0开始引入协变逆变。

 List<object> list = new List<object>();
 list.AddRange(strs); // 如果没有协变（子类对于父类的隐式转换），这行代码会报错
 list.AddRange(objs); 

  上面代码，如果IEnumerable 接口没有用 out 修饰泛型参数，那就会编译报错。而且你得写个循环，将 strs 一个个转换为 IEnumerable<object>，为了避免这样的麻烦，支持协变的话，就可以直接转换，不会编译报错。所有协变逆变的问题实际上都源于一个根本的原则： 子类可以向父类隐式转换，父类不能向子类隐式转换。

  最后再看一个完整的例子，来看看 in 和 out 的使用方法：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IContravariant<Object> iobj1 = new Sample<Object>();
            IContravariant<String> istr1 = new Sample<String>();
            ICovariant<Object> iobj2 = new Sample<Object>();
            ICovariant<String> istr2 = new Sample<String>();
            istr1 = iobj1;  // in 修饰符实现协变（子类对于父类的隐式转换）
            iobj2 = istr2;  // out 修饰符实现逆变（父类对于子类的隐式转换） 
        }
    }

    // 逆变接口.
    interface IContravariant<in A> { }

    // 协变接口.
    interface ICovariant<out R> { }

    // 实现协变逆变接口的类.
    class Sample<A> : IContravariant<A> ,ICovariant<A>
    { }