Kovarianz vs. Kontravarianz: Wie unterscheiden sich diese Konzepte in der Programmierung?

Kovarianz und Kontravarianz: Eine klare Unterscheidung in der Programmierung

Kovarianz und Kontravarianz sind grundlegende Konzepte in der Programmierung, die definieren, wie Typbeziehungen Funktionszuordnungen und Eingabe-/Ausgabetypen von Datenstrukturen beeinflussen. Im Wesentlichen behält die Kovarianz die Zuweisungsrichtung bei, während die Kontravarianz sie umkehrt.

Kovarianz: Zuordenbarkeit aufrechterhalten

Veranschaulichen wir es mit Typsätzen:

<code>{ Animal, Tiger, Fruit, Banana }
{ IEnumerable<Animal>, IEnumerable<Tiger>, IEnumerable<Fruit>, IEnumerable<Banana> }</code>

Die Zuordnung T → IEnumerable behält die Zuweisbarkeit bei. Wenn Tiger ein Untertyp von Animal ist, dann ist IEnumerable<Tiger> auch ein Untertyp von IEnumerable<Animal>. Dies ist bei Containertypen üblich, bei denen die Untertypisierung auf die enthaltenen Elemente angewendet wird.

Kontravarianz: Zuweisbarkeit umkehren

Betrachten Sie nun diese Typsätze:

<code>{ IComparable<Tiger>, IComparable<Animal>, IComparable<Fruit>, IComparable<Banana> }</code>

Die Zuordnung T → IComparable kehrt die Zuweisbarkeit um. Wenn Animal ein Supertyp von Tiger ist, dann ist IComparable<Animal> ein Untertyp von IComparable<Tiger>. Dies wird häufig bei Funktionstypen beobachtet, bei denen kontravariante Typen Eingabeparameter spezifischer oder verwandter Typen verwalten.

Hauptunterschiede zusammengefasst

Kovarianz hält die Zuweisungsrichtung aufrecht; Ein Subtypwert kann einem Supertypwert sowohl in der Funktionseingabe als auch in der Funktionsausgabe zugewiesen werden. Im Gegensatz dazu kehrt Kontravarianz die Zuweisbarkeit um und ermöglicht eine Supertyp-Wertzuweisung zu einem Subtyp-Wert im Eingabeparameter, jedoch nicht in der Ausgabe.

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