为什么C＃generics中的值类型不变？

C#泛型中值类型的不可变性

泛型中的方差允许类型继承其参数的协变或逆变。但是，对于值类型，这些机制不适用。要理解此限制，我们需要深入研究装箱的概念及其对类型安全的影响。

IEnumerable<T>声明为协变。协变允许派生类型代替基类型使用，例如IEnumerable<string>和IEnumerable<object>。但是，值类型并非如此。考虑以下代码：

<code class="language-csharp">IEnumerable<int> intList = new List<int>();
IEnumerable<object> objList = intList;</code>

这段代码会引发编译错误，因为值类型被认为是不可变的。方差仅适用于引用类型。其原因在于装箱的复杂性。

装箱是将值类型转换为引用类型的过程。当int变量存储在object变量中时，运行时会执行装箱，在int值周围创建一个object包装器。这允许值类型在某些情况下被视为引用类型。

但是，在协变和逆变方面，装箱会带来严重的类型安全问题。如果允许值类型协变，则派生类型可能包含与其基类型不同的数据。这可能导致意外行为和潜在的数据损坏。

例如，IEnumerable<int>可能包含具有不同int表示形式的对象。当这些对象作为IEnumerable<object>访问时，运行时必须将其取消装箱到原始int值。如果表示形式不一致，则此取消装箱可能导致值类型错误或数据损坏。

为了维护类型安全，CLR 将方差限制为引用类型。这样做可以确保表示形式一致，并且在不同类型之间进行转换不会导致数据完整性问题。

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