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kotlin中泛型中in和out的区别

news 2025/6/23 20:53:27

概念含义
- in关键字（逆变）
  - 在Kotlin泛型中，in关键字主要用于定义逆变（Contravariance）。它表示一个泛型类型参数可以是指定类型或者它的超类型。简单来说，就是对于类型A和B，如果A是B的子类型，那么Consumer<B>是Consumer<A>的子类型。这里的Consumer是一个具有in关键字修饰泛型参数的类型，例如接口或者类。
- out关键字（协变）
  - out关键字用于定义协变（Covariance）。它意味着一个泛型类型参数可以是指定类型或者它的子类型。也就是说，对于类型A和B，如果A是B的子类型，那么Producer<A>是Producer<B>的子类型。这里的Producer是一个带有out关键字修饰泛型参数的类型，像接口或者类。
使用场景和位置限制
- in关键字
  - 主要用于函数参数类型：in关键字在泛型类型参数用于函数参数时体现逆变特性。例如，考虑一个函数接口AnimalHandler<in T>，其中T是用in修饰的泛型参数。
```
interface AnimalHandler<in T> {fun handle(animal: T): Unit
}
```
  - 假设Dog是Animal的子类型。那么一个AnimalHandler<Animal>类型的变量可以接收一个AnimalHandler<Dog>类型的值，因为AnimalHandler在in位置（函数参数位置）是逆变的。
```
val animalHandler: AnimalHandler<Animal> = object : AnimalHandler<Dog> {override fun handle(dog: Dog): Unit {println("Handling a dog")}
}
```
  - 不能用于返回值类型：如果在应该返回T（in修饰的泛型参数）的地方使用，会导致编译错误。因为in规定这个类型参数主要用于接收超类型的值，而不是返回子类型的值。
- out关键字
  - 主要用于函数返回值类型：out关键字在泛型类型参数用于函数返回值时体现协变特性。例如，有一个接口Producer<out T>，它用于产生某种类型T的对象。
```
interface Producer<out T> {fun produce(): T
}
```
  - 假设String是Any的子类型。一个Producer<String>可以被当作Producer<Any>来使用，因为Producer在out位置（函数返回值位置）是协变的。
```
val producer: Producer<Any> = object : Producer<String> {override fun produce(): String {return "Hello"}
}
```
  - 不能用于函数参数类型：如果试图将out修饰的泛型参数用于函数参数，编译器会报错。因为out规定这个类型参数主要用于返回子类型的值，而不是接收子类型的值作为参数。
目的和效果
- in关键字的目的和效果
  - 目的是实现更灵活的函数参数类型匹配，特别是在处理超类型和子类型关系时。它允许在一个更通用的类型（超类型）的消费者（如接口方法接收超类型参数）中使用更具体的类型（子类型）的实现。这样可以使代码在处理函数参数时，能够以一种逆变的方式利用类型层次结构，增强代码的通用性和灵活性。
- out关键字的目的和效果
  - 主要目的是在处理返回值类型时，能够利用协变特性，使得代码更加灵活。通过允许子类型的生产者（如接口方法返回子类型的值）可以被当作更通用类型（超类型）的生产者来使用，方便在不同层次的类型之间进行转换和赋值，同时保证类型安全。这在构建具有多态性的返回值类型的接口和类时非常有用，可以让调用者以更灵活的方式处理返回值。