C# 协变和逆变方法 C#泛型中的in和out关键字如何使用

  技术百科     |      2026-01-24 00:00
协变out用于只含输出位置（如返回值、只读属性）的泛型接口或委托，如IEnumerable、Func；逆变in用于只含输入位置（如方法参数）的泛型接口或委托，如IComparer、Action。

协变 out 用在什么接口/委托上？

协变允许你用更具体

的类型替换泛型参数，但前提是该参数只作为返回值出现。所以 out 只能用于输出位置：接口或委托的泛型参数如果只出现在返回类型中（比如方法返回值、只读属性的 get 访问器），才能加 out。

常见可协变的接口有 IEnumerable、IReadOnlyList、Func（无参返回 T 的委托）。例如：

IEnumerable strings = new List();
IEnumerable objects = strings; // ✅ 合法：string 是 object 的子类，且 IEnumerable 的 T 是 out
但不能用于 List 这种可变集合——它有 Add(T item)，T 出现在输入位置，不满足协变条件。


逆变 in 为什么只能用于输入参数？


逆变允许你用更通用的类型替换泛型参数，但它要求该参数只作为输入参数出现。所以 in 只能用于方法参数、委托参数等“进来的”位置。


典型例子是 IComparer 和 Action：
IComparer comparer = Comparer.Default;
IComparer stringComparer = comparer; // ✅ 合法：string 是 object 的子类，且 IComparer 的 T 是 in
因为 Compare(T x, T y) 中的 T 只用来接收参数，不返回 T，所以可以安全地“向上兼容”。


注意：一个泛型参数不能同时是 in 和 out；也不能在同一个接口里既当输入又当输出（否则编译器会报错）。


自定义接口加 in 或 out 的硬性限制


你不能随便给任意泛型接口加 in 或 out，编译器会严格检查所有成员中的使用位置：


    

  • 加 out T → 所有 T 必须出现在仅输出位置：返回类型、只读属性、委托返回值等  
    • 

  • 加 in T → 所有 T 必须出现在仅输入位置：方法参数、委托参数、ref/out 参数的类型不允许（它们是双向的，违反纯输入）
    • 



例如这个接口无法标记为 out：
interface Bad {
    T Get();           // ✅ 输出
    void Set(T value); // ❌ 编译错误：T 出现在输入位置
}
委托中 Func 和 Action 的 in/out 已经预设好了


不必自己写 delegate 声明，.NET 内置委托已经按规则标注：


    

  • 
Func：TResult 是 out  
    • 

  • 
Func：T 是 in，TResult 是 out  
    • 

  • 
Action：T 是 in  
    • 

  • 
Predicate：T 是 in  
    • 

  • 
Comparison：T 是 in

    • 



这意味着你可以直接利用这些协变/逆变能力做类型转换，但别试图把 Action 赋给 Action——那是反的，会编译失败；正确的是 Action action = x => Console.WriteLine(x); Action stringAction = action;（因为 string 可安全传给期望 object 的地方）。


真正容易被忽略的是：协变和逆变只对引用类型生效。如果你用 int、struct，哪怕满足位置要求，也无法进行这种隐式转换——编译器不会报错，但转换语句根本不会通过类型检查。