为什么Animals[] Animals = new Cat[5]编译，而Listanimals = n

本文关键字：Animals Animal animals List 编译 Cat new 为什么 | 更新日期: 2023-09-27 18:09:54

在他的书 c# In Depth中，Jon Skeet试图回答以下问题:

为什么不能将List<string>转换为List<object> ?

为了解释它，他从一个代码片段开始，其中包括这两行: 
Animal[] animals = new Cat[5]; //Ok. Compiles fine!            
List<Animal> animals = new List<Cat>(); //Compilation error!

如注释所示，第一个编译良好，但第二个给出编译错误。我真的不明白其中的原因。Jon Skeet解释说，第一个可以编译，因为在。net中，数组是协变的，第二个不能编译，因为泛型不是协变的(相反，它们是不变的)。此外，数组在。net中是协变的，因为数组在Java中是协变的，而。net使它类似于Java。

我对这个简短的回答不太满意。我想更详细地了解它，深入了解编译器如何处理差异，以及它如何生成IL和所有这些。

同样，如果我写(摘自这本书):

Animal[] animals = new Cat[5]; //Ok. Compiles fine!
animals.Add(new Turtle()); //this too compiles fine!

它可以很好地编译，但在运行时失败。如果它必须在运行时失败(这意味着我所写的应该没有意义)，那么为什么它首先编译呢?我可以在我的代码中使用实例animals，并且它也没有运行时错误?

为什么Animals[] Animals = new Cat[5]编译，而List<Animal>animals = n

数组在。net中有一个奇怪的变化历史。在CLR的2.0版本中加入了对变量的适当支持，而在c# 4.0中加入了该语言。然而，数组总是具有协变行为。

Eric Lippert在一篇博客文章中对此做了详细的阐述。

有趣的部分:

从c# 1.0开始，元素类型为引用类型的数组是协变的。这是完全合法的:

Animal[] animals = new Giraffe[10];

因为Giraffe比Animal小，而"make a array of"是对类型的协变操作，Giraffe[]比Animal[]小，所以实例适合于该变量

不幸的是，这种特殊的协方差被打破了。它被添加到CLR中，因为Java需要它，CLR设计者希望能够支持类Java语言。然后我们把它添加到c#中，因为它在CLR中。这个决定当时很有争议，我对此很不高兴，但现在我们也无能为力了。

自我强调

如果它必须在运行时失败，那么为什么它首先要编译?

这就是数组协方差破碎的原因。我们允许这样做的事实意味着我们允许在编译时捕获的错误被忽略，而不是在运行时捕获。

我对这个简短的回答不太满意。我想更详细地了解它，并深入了解编译器如何处理差异……

编译器很容易处理这种差异。编译器有一大堆代码来确定一种类型何时与另一种类型兼容。该代码的一部分处理数组到数组的转换。该代码的一部分处理泛型到泛型的转换。代码是规范相关行的直接翻译。

…以及它是如何产生IL的

对于协变数组转换，不需要生成任何IL。为什么我们需要为两个引用兼容类型之间的转换生成IL ?这就像问我们将字符串转换为对象生成什么IL一样。字符串已经是对象，所以没有生成代码。

我认为Jon Skeet解释得很好，但是如果您需要"啊哈"时刻，请考虑泛型是如何工作的。

在大多数情况下，像List<>这样的泛型类是在外部处理的作为一个普通的班级。例如，当你说List<string>()时，编译器会说ListString()(它包含字符串)和编译器不能聪明的项强制转换，足以将ListString转换为ListObject它的内部集合

从阅读MSDN博客文章来看，似乎在中支持协方差和逆变。当处理委托和接口时。第二句也提到了Eric的文章。

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