列表，数组和IEnumerable协方差

Question

为了更好地解释我的问题的背景，我将从几个假设开始:

阵列协方差

假设1.1

值类型的数组不是协变的。int[]不能通过object[]

假设1.2

引用类型的数组与有效的IEnumerable是协变的。string[]可以代替IEnumerable<object>)。

假设1.3

引用类型的数组与有效的协变数组是协变的。string[]可以通过object[]。

协方差

列表

设2.1(同1.1)

值类型的列表不是协变的。List<int>不能通过List<object> .

设2.2(同1.2)

引用类型的列表与有效的IEnumerable是协变的。List<string>可以通过IEnumerable<object>)。

假设2.3(不同于1.3)

引用类型的列表不与有效的协变List协变。List<string>不能通过List<object>)。

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我的问题涉及假设1.3,2.2和2.3。具体来说:

1. 为什么string[]可以通过object[]而List<string>不能通过List<object> ?
2. 为什么List<string>可以通过IEnumerable<object>而不能通过List<object> ?

Answer 1

列表协方差不安全:

List<string> strings = new List<string> { "a", "b", "c" };
List<object> objects = strings;
objects.Add(1);              //

由于同样的原因，数组协方差也是不安全的:

string[] strings = new[] { "a", "b", "c" };
object[] objects = strings;
objects[0] = 1;              //throws ArrayTypeMismatchException

数组协方差在c#中被认为是一个错误，并且从版本1开始就存在。

由于不能通过IEnumerable<T>接口修改集合，因此将List<string>类型为IEnumerable<object>是安全的。

Answer 2

数组是协变的，但是System.Int32[]不包含对从System.Object派生的东西的引用。在。net运行时中，每个值类型定义实际上定义了两种类型:堆对象类型和值(存储位置)类型。堆对象类型来源于System.Object;存储位置类型隐式地转换为堆对象类型(它又派生自System.Object)，但它本身实际上并不派生自System.Object或其他任何东西。尽管所有数组(包括System.Int32[])都是堆对象类型，但是System.Int32[]的单个元素是存储位置类型的实例。

可以将String[]传递给期望Object[]的代码的原因是，前者包含"对从String类型派生的类型的堆对象实例的引用"，后者同样适用于Object类型。因为String是从Object派生的，所以对从String派生的堆对象的引用也将是对从Object派生的堆对象的引用，而String[]将包含对从Object派生的堆对象的引用——这正是代码期望从Object[]读取的。相比之下，由于int[][即System.Int32[]]不包含对Int32类型的堆对象实例的引用，因此其内容将不符合期望Object[]的代码的期望。