将派生类的 List<> 转换为基类的 List<>

Question

我有两个类：一个基类（Animal）和一个派生自它的类（Cat）。基类包含一个虚拟方法 Play，它将 List 作为输入参数。类似这样的东西

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConsoleApplication9
{
    class Animal
    {
        public virtual void Play(List<Animal> animal) { }
    }
    class Cat : Animal
    {
        public override void Play(List<Animal> animal)
        {
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Cat cat = new Cat();
            cat.Play(new List<Cat>());
        }
    }
}

当我编译上述程序时，我收到以下错误

Error    2    Argument 1: cannot convert from 'System.Collections.Generic.List' to 'System.Collections.Generic.List'

有没有办法做到这一点？

Answer 1

你不能这样做的原因是列表是可写的。 假设它是合法的，看看出了什么问题：

List<Cat> cats = new List<Cat>();
List<Animal> animals = cats; // Trouble brewing...
animals.Add(new Dog()); // hey, we just added a dog to a list of cats...
cats[0].Speak(); // Woof!

好吧，狗我的猫，那是坏事。

您想要的功能称为“通用协方差”，C# 4 支持已知安全的接口。 IEnumerable<T>没有任何方法可以写入序列，因此它是安全的。

class Animal    
{    
    public virtual void Play(IEnumerable<Animal> animals) { }    
}    
class Cat : Animal    
{    
    public override void Play(IEnumerable<Animal> animals) { }    
}    
class Program    
{    
    static void Main()    
    {    
        Cat cat = new Cat();    
        cat.Play(new List<Cat>());    
    }    
}  

这将在 C# 4 中起作用，因为List<Cat>可转换为IEnumerable<Cat> ，后者可转换为IEnumerable<Animal> 。 Play 无法使用IEnumerable<Animal>将狗添加到实际上是猫列表的内容中。

Answer 2

你可以做几件事。 一个例子是将列表的元素转换为Animal

使用您的代码：

cat.Play(new List<Cat>().Cast<Animal>().ToList());

另一个是使Animal通用，所以cat.Play(new List<Cat>()); 会工作。

class Animal<T>
{
    public virtual void Play(List<T> animals) { }
}
class Cat : Animal<Cat>
{
    public override void Play(List<Cat> cats)
    {
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Cat cat = new Cat();
        cat.Play(new List<Cat>());
    }
}

另一种方法是不使Animal泛型，而是使Play方法并将其限制为T : Animal

class Animal
{
    public virtual void Play<T>(List<T> animals) where T : Animal { }
}
class Cat : Animal
{
    public override void Play<T>(List<T> animals) 
    {
    }
}

最后，如果您使用 C# 4 并且只需要枚举列表而不修改它，请查看 Eric Lippert 在IEnumerable<Animal>上的回答。

Answer 3

您正在寻找通用集合协方差。 但显然，您使用的 C# 版本不支持该功能。

您可以使用Cast<T>()扩展方法来解决它。 但是请注意，这将创建原始列表的副本，而不是将原始列表作为不同的类型传递：

cat.Play((new List<Cat>()).Cast<Animal>().ToList());

Answer 4

使用扩展方法 Cast()

所以：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Cat cat = new Cat();
        cat.Play(new List<Cat>().Cast<Animal>());
    }
}

原因是 b/c .net 3.5 不支持协方差，但 4.0 支持:)

Answer 5

每个人都已经提到了 cast 方法。 如果你不能更新到 4.0 隐藏演员的方法是

class Cat : Animal
{
    public override void Play(List<Animal> animal)
    {
         Play((List<Cat>)animal);
    }
    public virtual void Play(List<Cat> animal)
    {
    }
}

这与IEnumable和IEnumarable<T>为 GetEnumerator 玩的技巧相同