为什么我不能将对象强制转换为约束泛型？

Question

鉴于我有以下接口和一个实现它的类：

public interface IAnimal
{
    void Feed();
}

public class Animal : IAnimal
{
    public void Feed()
    {
        // feed
    }
}

当我的Animal类实现它时，为什么不能从我的具体类转换为通用约束为IAnimal？

public class Zoo
{
    private readonly Animal animal = new Animal();

    public TAnimal GetAnimal<TAnimal>() where TAnimal : IAnimal
    {
        return (TAnimal)(this.animal); // This will not compile
    }
}

如果我将动物的野外类型更改为IAnimal而不是Animal，那么它编译好了：

public class Zoo
{
    private readonly IAnimal animal = new Animal();

    public TAnimal GetAnimal<TAnimal>() where TAnimal : IAnimal
    {
        return (TAnimal)(this.animal); // this compiles
    }
}

或者，如果我在强制转换为通用TAnimal之前对IAnimal进行显式转换，那么这也可以正常编译：

public class Zoo
{
    private readonly Animal animal = new Animal();

    public TAnimal GetAnimal<TAnimal>() where TAnimal : IAnimal
    {
        return (TAnimal)((IAnimal)this.animal); // this compiles
    }
}

所以我的问题是 - 为什么第一个版本不起作用？ 当然编译器有足够的信息来知道Animal实现了IAnimal，所以给定约束将它转换为TAnimal是有效的吗？ 或者我在这里缺少什么？

Answer 1

Animal继承自IAnimal ， TAnimal不继承自Animal ，也来自IAnimal 。 如果B不从A继承，则不能从A为B ，它将类似于：

DataTable dt = new DataTable();
string str = (string)dt;

即使DataTable和string从object继承，也不能这样做。 要通过继承转换不相关的类型，您必须定义转换运算符

Answer 2

假设你还有一个类Dog ：

public class Dog : IAnimal 
{

} 

如果你使用Dog作为TAnimal调用你的方法： GetAnimal<TAnimal>() ，你将得到如下代码：

public class Zoo
{
    private readonly Animal animal = new Animal();

    public Dog GetAnimal()
    {
        return (Dog)this.animal;
    }
}

当然Dog不会继承Animal所以施法是错误的。

然后你有第二个例子：

public class Zoo
{
    private readonly IAnimal animal = new Animal();

    public Dog GetAnimal()
    {
        return (Dog)this.animal;
    }
}

Dog正在实现IAnimal ，所以这将编译。 但是它会在运行时抛出InvalidCastException 。 同样的事情适用于第三个例子中的双重投射：

public class Zoo
{
    private readonly Animal animal = new Animal();

    public Dog GetAnimal()
    {
        return (Dog)(IAnimal)this.animal;
    }
}

你可以从Animal为IAnimal ，从IAnimal为Dog ，但它会抛出InvalidCastException 。