為什麼 C# 4.0 不支援協變類別？

C# 4.0 協變類的省略：深入了解

C# 4.0 引入了介面的通用變體，支援靈活的類型參數使用。 但是，此功能並未擴展到類別。本文深入探討了這種設計選擇背後的基本原則。

實施的障礙

向類別（例如，假設的 C<t></t> 類別）引入協變方差帶來了重大的實施挑戰。 主要限制來自於 T 只能用作輸出參數、setter 或欄位。

這個限制是欄位缺少 getter 的直接結果。 與屬性不同，欄位不提供唯讀存取權限。 因此，協變類別不能擁有可變狀態，嚴重限制了它的實際應用。

權衡成本與效益

雖然協變不可變類（如列表和堆疊）無疑具有優勢，但在 C# 4.0 發佈時，支持它們所需的對 C# 類型系統的大量修改並不被認為是合理的。

說明不可變結構中的協方差

以下範例示範了不可變堆疊中的協方差：

sealed class Stack<out T>
{
    private readonly T head;
    private readonly Stack<T> tail;
}

這允許協變分配：

Stack<string> strings = null;
strings = strings.Push("hello");
strings = strings.Push("goodbye");
Stack<object> objects = strings; // Covariant assignment
objects = objects.Push(123); //This would be an error if Stack<T> was mutable

由於堆疊的不變性，因此向堆疊添加整數仍然是類型安全的。 該操作不違反類型安全。

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