為什么我不能將對象強制轉換為約束泛型？

Question

鑒於我有以下接口和一個實現它的類：

public interface IAnimal
{
    void Feed();
}

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

當我的Animal類實現它時，為什么不能從我的具體類轉換為通用約束為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
    }
}

如果我將動物的野外類型更改為IAnimal而不是Animal，那么它編譯好了：

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

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

或者，如果我在強制轉換為通用TAnimal之前對IAnimal進行顯式轉換，那么這也可以正常編譯：

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

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

所以我的問題是 - 為什么第一個版本不起作用？ 當然編譯器有足夠的信息來知道Animal實現了IAnimal，所以給定約束將它轉換為TAnimal是有效的嗎？ 或者我在這里缺少什么？

Answer 1

Animal繼承自IAnimal ， TAnimal不繼承自Animal ，也來自IAnimal 。 如果B不從A繼承，則不能從A為B ，它將類似於：

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

即使DataTable和string從object繼承，也不能這樣做。 要通過繼承轉換不相關的類型，您必須定義轉換運算符

Answer 2

假設你還有一個類Dog ：

public class Dog : IAnimal 
{

} 

如果你使用Dog作為TAnimal調用你的方法： GetAnimal<TAnimal>() ，你將得到如下代碼：

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

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

當然Dog不會繼承Animal所以施法是錯誤的。

然后你有第二個例子：

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

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

Dog正在實現IAnimal ，所以這將編譯。 但是它會在運行時拋出InvalidCastException 。 同樣的事情適用於第三個例子中的雙重投射：

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

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

你可以從Animal為IAnimal ，從IAnimal為Dog ，但它會拋出InvalidCastException 。