IEnumerable<T> 转换

Question

以下是给定的内容：

class Base<T> {/*...*/}
class Der<T>: Base<T> {/*...*/}

interface Sth<T>{
  IEnumerable<Base<T>> Foo {get;}
}

// and implementation...
class Impl<T>: Sth<T> {
  public IEnumerable<Base<T>> Foo {
    get {
      return new List<Der<T>>();
    }
  }
}

我应该如何让这段代码编译通过？显然，出现了一个错误：List<Der<T>>无法隐式转换为List<Base<T>>。如果我明确将其转换，就会发生InvalidCastException。

- SOReader

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如果您对这个话题感兴趣，您可能想阅读我在C# 4.0中设计此功能的大型系列文章：http://blogs.msdn.com/ericlippert/archive/tags/Covariance+and+Contravariance/default.aspx。 - Eric Lippert

Answer 1

您正在尝试进行的转换在 .NET Framework 3.5 版本中不受支持。由于添加了 泛型协变性/逆变性，它将在 4.0 版本（Visual Studio 2010）中得到支持。虽然这仍然不允许您将 List<Der> 强制转换为 List<Base>，但它确实允许您将列表实现的 IEnumerator<Der> 强制转换为 IEnumerator<Base>。

同时，您可以编写自己的类来实现 IEnumerable<Base> 并返回一个自定义的 IEnumerator<Base>，它只需包装 List<Der> 的 IEnumerator<Der>。或者，如果您使用的是 .NET Framework 3.5，则可以使用其他人建议的 Cast 扩展方法。

- bcat

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请注意，通用变异不允许将List<Derived>强制转换为List<Base>，因为List<T>具有类型为T的in和out成员。 （对于在IEnumerable<Base>的位置上使用IEnumerable<Derived>，它将起作用。） - itowlson

如果我理解正确，那么“True, but”将允许OP的代码示例编译。List<Der>实现了IEnumerable<Der>，可以转换为IEnumerable<Base>。 - bcat

当然，我相信是这样的；我只是提到了这一点，因为在问题文本中他提到了列表类型之间的隐式转换，所以我想澄清你的评论适用于他的代码（使用IEnumerable），而不是他的补充评论（指List）。 - itowlson

那是一个很好的观点。我更新了我的答案，希望能够更清楚地解释一些事情。 - bcat

谢谢解释。我刚刚习惯了C ++，在那里许多事情都可以正常工作：]] - SOReader

Answer 2

List<Der<T>>无法转换为List<Base<T>>，因为后者可以添加Base<T>，而前者不行。

您可以使用Cast扩展方法来解决此问题：return new List<Der<T>>().Cast<Base<T>>();

- itowlson

Answer 3

让它编译起来...

class Impl<T> : Sth<T>
{
    public IEnumerable<Base<T>> Foo
    {
        get
        {
            return new List<Base<T>>(); //change the List type to Base here
        }
    }
} 

你也可以像这样做，从Der的实现中返回Base类的IEnumerable。

class Impl<T> : Sth<T>
{
    public IEnumerable<Base<T>> Foo
    {
        get
        {
            List<Der<T>> x = new List<Der<T>>();

            foreach (Der<T> dt in x)
            {
                yield return dt;
            }
        }
    }
} 

- CRice

Answer 4

您可以使用LINQ将List<Der<T>>转换为IEnumerable<Base<T>>，方法如下：

class Impl<T>: Sth<T>
{
    public IEnumerable<Base<T>> Foo
    {
        get
        {
            return new List<Der<T>>().Cast<Base<T>>();
        }
    }
}

正如其他答案所述，v3.5 不支持通用协变，但您可以使用 LINQ 创建一个包装对象来实现 IEnumerable<Base<T>>。

- FacticiusVir

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谢谢，那很有帮助。转换会对应用程序造成多大的减速？它对性能有很大影响吗？ - SOReader

拿出一个秒表，试着运行几百万次，然后你就会知道了。你是唯一能够访问你的应用程序计时数据的人；我们无法回答那个问题。 - Eric Lippert

我从未特别检查过开销，但由于你是将其转换为基本类型（而不是实际将对象转换为不同类型或装箱值类型），所以我认为这不是昂贵的代码。但Eric是正确的；我们无法确定您的整个应用程序的反应方式；如果您将具有1000亿项的列表进行转换，那么转换所有这些项需要一段时间 :-D - FacticiusVir

此外，在性能方面，请记住LINQ是惰性求值的；这意味着当您调用Cast时，不会执行转换操作，而是在迭代返回的IEnumerable时执行。这可能发生在foreach中（在这种情况下，每次通过foreach循环时都会单独转换项目，从而分散“负载”），或者当您使用ToArray或ToList将IEnumerable转换为更具体的类型时。这也意味着，如果您两次迭代IEnumerable（例如两个单独的foreach循环），则会执行整个转换操作两次。这只是需要注意的一点。 - FacticiusVir

Answer 5

这些答案帮助了我，我想分享一下我解决类似问题的方法。

我编写了一个扩展方法，用于自动转换TSource，每当我想将List<Foo>转换为IEnumerable<Bar>时（我仍在3.5上）。

public static SpecStatus Evaluate<TSource, TSpecSource>(this IEnumerable<TSource> source, ISpec<IEnumerable<TSpecSource>> spec)
        where TSource : TSpecSource
{
    return spec.Evaluate(source.Cast<TSpecSource>());
}

- ken