爲什麼'ref'和'out'支持多態？

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class A {} 

class B : A {} 

class C 
{ 
    C() 
    { 
     var b = new B(); 
     Foo(b); 
     Foo2(ref b); // <= compile-time error: 
        // "The 'ref' argument doesn't match the parameter type" 
    } 

    void Foo(A a) {} 

    void Foo2(ref A a) {} 
}

爲什麼上面的編譯時錯誤發生的呢？這與ref和out參數都會發生。

來源

2009-07-30 Andreas Grech

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UPDATE：我用這個答案這個博客條目的基礎：

Why do ref and out parameters not allow type variation?

更多請見博客頁面關於這個問題的評論。感謝您的好問題。

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讓我們假設你有類Animal，Mammal，Reptile，Giraffe，Turtle和Tiger，具有明顯的子類關係。

現在假設你有一個方法void M(ref Mammal m)。 M可以讀取和寫入m。

你可以通過Animal類型來M一個變量？

不是。該變量可能包含Turtle，但M將假定它只包含哺乳動物。 A Turtle不是Mammal。

結論1：ref參數不能做成「更大」。（還有更多的動物比哺乳動物，所以變數也越來越「大」，是因爲它可以包含更多的東西。）

你可以通過Giraffe類型的變量M？

號M可以寫信給m，並M可能要編寫一個Tiger到m。現在，您已將Tiger放入實際爲Giraffe類型的變量中。

結論2：ref參數不能做得「小」。

現在考慮N(out Mammal n)。

您能否將Giraffe類型的變量傳遞給N？

號N可以寫信給n，並N可能要編寫一個Tiger。

結論3：out參數不能設置爲「較小」。

你可以通過Animal類型來N一個變量？

嗯。

那麼，爲什麼不呢？ N無法讀取n，它只能寫入它，對吧？你寫一個Tiger到一個Animal類型的變量，你就全部設置好了，對吧？

錯誤。規則不是「N只能寫入n」。

的規則，簡要：

1）N有可能寫入n前N正常返回。（如果N拋出，全盤皆輸。）

2）N有它從n讀的東西之前寫的東西n。

允許這一系列事件：

聲明Animal類型的字段x。
通過x作爲out參數到N。
N將Tiger寫入n，這是x的別名。
在另一個線程上，有人將Turtle寫入x。
N嘗試讀取n的內容，並發現它認爲是Mammal類型的變量的Turtle。

很明顯，我們想使這種非法。

結論4：out參數不能設置爲「較大」。

最後得出結論：無論ref也不out參數可能有所不同它們的類型。否則就是打破可驗證的類型安全。

如果這些問題在基本類型理論中引起您的興趣，請考慮閱讀my series on how covariance and contravariance work in C# 4.0。

來源

2009-07-30 15:18:13

+1。使用真實世界的例子清楚地展示問題（例如 - 用A，B和C解釋使得難以證明爲什麼它不起作用），這是一個很好的解釋。 – 2009-07-30 15:25:51

我感到謙卑的閱讀這個思維過程。我想我最好回到書本上來！ – 2009-09-22 00:44:46

在這種情況下，我們真的不能使用Abstract類變量作爲參數並傳遞它的派生類對象！ – 2009-09-23 05:48:11

因爲在這兩種情況下，您必須能夠將值分配給ref/out參數。

如果您嘗試將b傳遞給Foo2方法作爲參考，並且在Foo2中您試圖指定a = new A（），則這將無效。
你不能寫入相同的理由：

B b = new A();

來源

2009-07-30 14:57:39 maciejkow

Ninj'd由4秒！ :) – CannibalSmith 2009-07-30 14:58:54

+1直接點，並解釋完美的原因。 – 2009-07-30 15:32:56

因爲給Foo2一個ref B將導致畸形的對象，因爲Foo2只知道如何填寫的BA一部分。

來源

2009-07-30 14:57:44 CannibalSmith

考慮：

class C : A {} 
class B : A {} 

void Foo2(ref A a) { a = new C(); } 

B b = null; 
Foo2(ref b);

這將違反類型安全

來源

2009-07-30 15:20:42

這是更多的不清楚的推斷類型的「B」，由於var是那裏的問題。 – 2011-11-04 10:37:16

我猜你的意思是=> B b = null; – 2015-09-23 23:36:27

@amiralles - 是的，那個'var'是完全錯誤的。固定。 – 2015-09-24 07:00:46

你跟協方差（和逆變）的經典OOP問題所困擾，請參閱wikipedia：竟有這樣的事實可能違抗直觀的期望，在數學上不可能讓派生類代替基本代替變量（可賦值）參數（還有容器的項目是可賦值的，出於同樣的原因），同時仍尊重Liskov's principle。爲什麼在現有答案中勾畫了這些內容，並在這些wiki文章和鏈接中進行了更深入的探索。

OOP語言似乎這樣做，同時保持傳統的靜態類型安全性是「作弊」（插入隱藏的動態類型檢查，或要求編譯時檢查所有源的檢查）;基本的選擇是：或者放棄這個協變並接受從業者的困惑（就像C＃在這裏做的那樣），或者轉向動態類型方法（如第一個OOP語言，Smalltalk所做的那樣），或者轉向不可變的（single-賦值）數據，就像函數式語言一樣（在不變性的情況下，你可以支持協變性，也可以避免其他相關的難題，例如在可變數據世界中不能有Square子類Rectangle的事實）。

來源

2009-07-30 15:21:18

是不是編譯器告訴你它會讓你明確地轉換對象，以確保你知道你的意圖是什麼？

Foo2(ref (A)b)

來源

2009-07-30 19:16:52 dlamblin

不能這樣做，「一個ref或out參數必須是一個可分配的變量」 – 2011-11-04 10:31:46

從安全的角度來看有道理，但我寧願它如果編譯器給了一個警告而不是錯誤的，因爲有按引用傳遞polymoprhic對象的合法用途。例如

class Derp : interfaceX 
{ 
    int somevalue=0; //specified that this class contains somevalue by interfaceX 
    public Derp(int val) 
    { 
    somevalue = val; 
    } 

} 


void Foo(ref object obj){ 
    int result = (interfaceX)obj.somevalue; 
    //do stuff to result variable... in my case data access 
    obj = Activator.CreateInstance(obj.GetType(), result); 
} 

main() 
{ 
    Derp x = new Derp(); 
    Foo(ref Derp); 
}

這不會編譯，但它會工作嗎？

來源

2012-03-14 10:58:22 Oofpez

如果你使用你的類型的實際例子，你會看到它：

SqlConnection connection = new SqlConnection(); 
Foo(ref connection);

現在你有你的函數，它的祖先（即Object）：

void Foo2(ref Object connection) { }

什麼可能是錯誤的呢？

void Foo2(ref Object connection) 
{ 
    connection = new Bitmap(); 
}

你好不容易到Bitmap分配給您的SqlConnection。

這並不好。

與他人再試一次：

SqlConnection conn = new SqlConnection(); 
Foo2(ref conn); 

void Foo2(ref DbConnection connection) 
{ 
    conn = new OracleConnection(); 
}

你釀的OracleConnection過頂你SqlConnection的。

來源

2017-08-02 19:54:50

爲什麼'ref'和'out'支持多態？

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