什么是协变？什么是逆变？为什么要引入

我们知道，面向对象编程告诉我们，可以把子类安全地赋给父类，如

object obj=new object();
string str=new string();
obj=str;

但是我们能将List<string>赋给List<object>吗，答案是不能。虽然string继承了object，但是List<string> 没有继承List<objetct>，他们是完全不同的类。

有没有什么办法可以实现我们想要的”继承"呢。答案是，对类无法实现，但是对接口和委托可以实现。为什么只对类和接口实现呢？因为接口和委托存在的目的是调用方法。这就要用到协变和逆变。

 1 void Main()
 2 {
 3     IMyList<object> obj=null;
 4     IMyList<string> str=new MyList<string>();
 5     obj=str;
 6     obj.print();
 7 }
 8 
 9 interface IMyList<T>
10 {
11   void print();
12 }
13 class MyList<T>:IMyList<T>
14 {
15    public void print()
16   {
17     Console.WriteLine(this.ToString());  
18   }    
19 }

以上代码能编译通过吗？不能，错误发生在第5行，将一个IMyList<string>变量str赋值给一个IMyList<object>变量obj,显然是行不通的。怎么办？

这就要用到协变，将第9行代码改为如下即可

interface IMyList<out T>

”out“什么意思？out表示这个参数只能作为输出不能作为输入，即不知作为输入参数类型而不能作为返回类型，如果编写如下代码

interface IMyList<out T>
{
    void print(T t);
    
}

将不能通过。那为什么上面添加”out"就可以了。这是因为我们使用接口的目的是要调用具体类的方法（因为接口内不能有字段，只能有属性和方法），像上面程序的第6行，调用obj.print(),其本质还是调用str.print(),这就涉及把obj的参数 传递给str的参数，我们知道，obj的参数是object，而str的参数是string，而object不能安全地赋值string的，反之却可以。这就需要我们在泛型接口中告诉编译器，这个参数是只能出（out）不能进（in）的，所以要加"out”参数就可以保证类型安全。

那我把第5行改为

str=obj

会怎样？这就要用到逆变了，将第9行改为

interface IMyList<in T>

即可，原理同上。只不过如果调用str.print()，其本质上要调用的是obj.str(),传入参数是需要将string转换为object,这个没有问题，但是返回值却要将object 转换为string,这个却不行，所以接口中的这个T是只能进(in)不能出（out）的。

委托的协变和逆变和接口类似。

总之，如果在接口或委托中的泛型参数T之前不加"out"和“in”关键字，出入安全考虑，如果T不同，像上面的IMyList<object>和IMyList<string>,系统会认为他们之间完全不同，不能相互转化。如果想要支持相互转化，那就要根据情况添加"in"和“out”关键字。

至于为什么接口和委托实现了协变和逆变，我想可能是因为接口和委托都是为了调用方法而存在的吧，当然接口还有其他用途。