如何检查“IEnumerable<T1>”是否协变到“IEnumerable<T2>”？

Question

如何检查 IEnumerable<T1> 是否协变于 IEnumerable<T2> 的通用规则是什么？

我进行了一些实验：

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1.

Object Obj = "Test string";
IEnumerable<Object> Objs = new String[100];

这段代码之所以能够运行，是因为IEnumerable<out T>是协变的，而String继承自Object。

2.

interface MyInterface{}
struct MyStruct:MyInterface{}
.....
Object V = new MyStruct();
Console.WriteLine(new MyStruct() is Object); // Output: True. 
IEnumerable<Object> Vs = new MyStruct[100]; // Compilation error here

MyStruct 实际上是一个 Object，但它不能正常工作，因为 Object 是引用类型而 MyStruct 是值类型。好的，我在这里看到了一些逻辑。

3.

Console.WriteLine(new MyStruct() is ValueType); // Output: "True"
ValueType V2 = new MyStruct();
IEnumerable<ValueType> Vs2 = new MyStruct[100]; // Compilation error here

应该可以工作，因为IEnumerable<out T>是协变的，而MyStruct是ValueType，但实际上并不能工作...好吧，也许MyStruct并没有继承ValueType....

MyInterface V3 = new MyStruct(); 
Console.WriteLine(V3 is MyInterface); // Output: "True" 
IEnumerable<MyInterface> Vs3 = new MyStruct[100]; // Compilation error here

即便是这种情况："无法将 MyStruct 转换为 MyInterface"，真的吗？？你刚刚在前一行就做到了...

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我试图总结出通用规则：

public static bool IsCovariantIEnumerable(Type T1, Type T2  ){          
    return (T2.IsAssignableFrom(T1)) && !T2.IsValueType; // Is this correct??
}

那么问题是如何实际确定 IEnumerable<T1> 是否协变于 IEnumerable<T2>？我的 IsCovariantIEnumerable(...) 函数是否正确？如果是，是否有更简单的方法来检查它？如果不是，应该如何修复？

另请参考这些文章：1、2。

- Astronavigator

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值类型根本不支持协变；这并不令人惊讶，因为值类型根本不支持继承。如果您需要将值类型用作接口和/或object，则需要对其进行装箱 - 例如array.Cast<IMyInterface>。鉴于您提供的链接已经回答了这个问题，因此不清楚您不理解其中的哪一部分 :) - Luaan

@Luaan，我只想要一个完整的规则来检查IEnumerable<T1>是否协变到IEnumerable<T2>。我仍然不确定我的IsCovariantIEnumerable()函数是否正确。 - Astronavigator

就支持接口方面而言，IsAssignableFrom 可能比 IsSubclassOf 更好。 - grek40

@grek40，是的，我错过了接口。 - Astronavigator

请注意，您的示例4无法正常工作，因为 MyStruct 是一个 struct。如果它是一个 class，它就可以正常工作，因此与第一个示例一致。 - fknx

@fknx，是的，但是MyStruct实现了MyInterface。这就是为什么我尝试过它的原因。 - Astronavigator

Answer 1

在您的特定情况下，它不起作用，因为值类型不支持协变。

但是对于如何确定 是否 一个 IEnumerable<T2> 是协变于 IEnumerable<T1> 的问题：

方法 Type.IsAssignableFrom() 告诉您某个类型的实例是否可分配给此类型的变量。因此，您可以像这样实现您的方法：

public static bool IsCovariantIEnumerable(Type T1, Type T2)
{
    Type enumerable1 = typeof(IEnumerable<>).MakeGenericType(T1);
    Type enumerable2 = typeof(IEnumerable<>).MakeGenericType(T2);
    return enumerable1.IsAssignableFrom(enumerable2);
}

使用方法：

if (IsCovariantIEnumerable(typeof(object), typeof(string))
    Console.WriteLine("IEnumerable<string> can be assigned to IEnumerable<object>");

但是，IsCovariantIEnumerable(typeof(object), typeof(MyStruct))由于上述原因将返回false。

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为了完整起见：当然，您不需要额外的方法，因为您可以轻松地执行typeof(IEnumerable<object>).IsAssignableFrom(typeof(IEnumerable<string>)。

- René Vogt

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实际上，检查 IEnumerable<...> 类型的可分配性比猜测项类型行为要直接得多。这是一个干净的解决方案，我没有想到过。 - grek40

@grek40 你说得对，我在考虑OP的方法实现时忘记了直接调用IsAssignableFrom。为了完整性，我已经添加了它。 - René Vogt

我看到你的 IsCovariantIEnumerable 工作得很好。但问题仍然是：“我的 IsCovariantIEnumerable 是否正确？” 有没有任何例子，你的函数可以工作，但我的不能？ - Astronavigator

@Astronavigator，就目前而言，我认为你的是正确的（在回答之前，我只阅读了你使用“IsSubClass”的第一个版本）。 - René Vogt

@RenéVogt，是的，在grek40的评论后我已经纠正了它。 - Astronavigator

Answer 2

值类型不支持协变，因为这会改变它们的内部表示[1]。

如果你想避免奇怪的情况，我建议使用IsAssignableFrom代替：

public static bool IsCovariantIEnumerable(Type T1, Type T2) => T1.IsAssignableFrom(T2);

- krontogiannis