C# 中為什麼List<List<T>> 不能轉換為 IList<IList<T>> ?

01-13

因為IList&的泛型參數T是invariant的，而不是題主所期待的covariant（或者說IList&）：

public interface IList& : ICollection&, IEnumerable&, IEnumerable

從 List&&> 轉成 IList&&> 是完全沒問題的，因為這個轉換從泛型參數的角度看是invariant的。然而進一步轉成 IList&&> 就不行了，因為把泛型參數中（內層）的 List& 轉成 IList& 需要covariant。

傳送門：Covariance and Contravariance in Generics

具體到題主的例子，其實這樣就好了：

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


class Record {

  public List& Data {

    get { return null; }

  }

}

class Program { static void Main(string[] args) { var records = new List&(); var casted1 = (IList&&>)records.Select(r =&> r.Data as IList&).ToList(); // ok Console.WriteLine("cast1 succeeded."); var casted2 = (IList&&>)records.Select(r =&> r.Data).ToList&&>(); // ok Console.WriteLine("cast2 succeeded."); var casted3 = (IList&&>)records.Select(r =&> r.Data).ToList(); // fail Console.WriteLine("cast3 succeeded."); } }

這是因為我的例子中，ToList()其實是個泛型方法，其泛型參數通常是被自動推導出來的；Record.Data的類型是List&，於是用在那個ToList()調用時推導出來的就是ToList&&>。我們要麼在Select()的時候就as一下來讓Select推導出來的類型改變，要麼直接在ToList()的地方指定清楚泛型參數，就好啦。

C#裡面只有數組可以做類似的錯誤轉換。不能賺的原因很簡單，IList&有很多種，又不一定是List&。如果你能轉成IList&&>，那麼我就給你Add一個我自己實現的IList&，然後轉回List&&>，拿出來那應該是什麼？

List& 的泛型參數不支持協變和逆變，從 List& 協變為 IList& 如果不涉及泛型參數的變化，這是允許的。所以我們就可以只討論 IList& 泛型參數的問題。

舉個例子，有一個方法接收 IList& 參數，你不能傳遞一個 List& (既 IList&) 進去，為什麼？萬一這個函數往裡面 Add 了一個 CheckBox 了呢？當然你也不能傳遞一個 List& 進去，為什麼？這個顯而易見，不是所有的 object 都有 Control 特有的 Enabled 屬性的，類型根本無法保證兼容。IList 之所以這樣做還是為了類型安全。

當然了，如果你能保證不往 List 里加別的東西，支持協變的泛型介面也有，就比如前面答主提到的 IReadOnlyList&，因為你無法像上面提到的那樣向一個 IReadOnlyList& 中添加一個 Base 對象，集合類內部不會出現逆變不合法的情況，能夠保證類型安全。

我來這麼舉例吧：

已知Collection&也是一個IList&，且不繼承自List&。

那麼因為IList&&>支持Add(IList&)，所以對其進行Add(Collection&)是可行的。然而由於Collection&不是List&，那麼對List&&>進行Add(Collection&)是非法的。

由此可見List&&>不滿足IList&&>的介麵條件，故不能轉換。證畢。

另外，這種covariant的轉換在out-only的介面上是可行的。既，List&&>可以轉換為IReadOnlyList&&>。