Covariance vs Contravariance : en quoi diffèrent-elles dans la programmation ?

Compréhension approfondie de la covariance et de la contravariance : les principales différences en programmation

La covariance et la contravariance sont deux concepts cruciaux en programmation. Ils définissent comment les fonctions peuvent être appliquées à des objets de différents types, garantissant ainsi la sécurité et la flexibilité des types.

Covariance : Maintenir la compatibilité des affectations

La covariance s'applique aux fonctions de mappage qui maintiennent la compatibilité des affectations d'objets. Cela signifie que si un objet de type X est attribuable à un objet de type Y, alors le résultat de l'application d'une fonction de mappage à X sera toujours attribuable au résultat de l'application de cette fonction à Y.

Par exemple, considérons un ensemble de types d'animaux, notamment Animal, Tigre, Fruit et Banane. En définissant une fonction de mappage d'Animal vers IEnumerable, nous obtenons l'ensemble de types suivant :

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

Sous la relation de compatibilité d'affectation, nous avons Tigre ⇒ Animal et Banane ⇒ Fruit. L'application de fonctions de mappage maintient cette compatibilité, ce qui donne IEnumerable ⇒ IEnumerable et IEnumerable ⇒ IEnumerable.

Contravariance : Relation de compatibilité d'affectation inversée

Contrairement à la covariance, la contravariance inverse la relation de compatibilité d'affectation. Cela signifie que si un objet de type X est attribuable à un objet de type Y, alors le résultat de l'application d'une fonction de mappage à Y est attribuable au résultat de l'application de cette fonction à X.

Considérons une collection de type IComparable :

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

En C# on observe les relations de compatibilité suivantes :

<code>Animal ⇒ Tiger
Tiger ⇒ Tiger
Banana ⇒ Banana
Fruit ⇒ Banana
Fruit ⇒ Fruit</code>

L'application de la fonction de mappage inverse le sens de compatibilité, ce qui donne IC ⇐ IC, IC ⇐ IC, et ainsi de suite. Ce comportement garantit que les appareils pouvant se comparer à Animal peuvent également se comparer à Tiger, mais pas l'inverse.

Résumé

Comprendre la différence entre covariance et contravariance est crucial pour une utilisation efficace des langages de programmation. La covariance préserve le sens de l'affectation, tandis que la contravariance l'inverse. Ces concepts permettent des opérations efficaces et flexibles sur des objets de différents types, garantissant la sécurité du type et l'exactitude du programme.

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