为什么在两个看似完全不同的上下文中使用'out'关键字？

在C＃中，out可以两种不同的方式使用关键字。

1. 作为参数修饰符，其中参数通过引用传递

   class OutExample
   {
       static void Method(out int i)
       {
           i = 44;
       }
       static void Main()
       {
           int value;
           Method(out value);
           // value is now 44
       }
   }
   

2. 作为类型参数修饰符，以指定协方差。

   // Covariant interface. 
   interface ICovariant<out R> { }
   
   // Extending covariant interface. 
   interface IExtCovariant<out R> : ICovariant<R> { }
   
   // Implementing covariant interface. 
   class Sample<R> : ICovariant<R> { }
   
   class Program
   {
       static void Test()
       {
           ICovariant<Object> iobj = new Sample<Object>();
           ICovariant<String> istr = new Sample<String>();
   
           // You can assign istr to iobj because 
           // the ICovariant interface is covariant.
           iobj = istr;
       }
   }
   

我的问题是：为什么？

对于初学者而言，两者之间的联系似乎并不直观。泛型的使用似乎与通过引用传递没有任何关系。

我首先了解了out与通过引用传递参数有关的内容，这阻碍了我对使用泛型定义协方差的理解。

我所缺少的这些用途之间是否有联系？

有连接，但是有点松动。在C＃中，关键字“ in”和“ out”作为其名称建议代表输入和输出。对于输出参数，这非常清楚，但是与模板参数的关系则不太清楚。

让我们看一下Liskov替代原理：

...

Liskov的原理对签名提出了一些标准要求，这些签名已在较新的面向对象的编程语言中采用（通常在类级别而不是类型上；有关区别，请参见名义与结构子类型）：

• 子类型中方法参数的矛盾性。
• 子类型中返回类型的协方差。

...

看看协方差与输入如何关联，协方差与输出如何关联？在C＃中，如果您使用标记模板变量out以使其协变，但是请注意，仅当提到的type参数仅作为输出（函数返回类型）出现时，您才能执行此操作。因此以下内容无效：

interface I<out T>
{
  void func(T t); //Invalid variance: The type parameter 'T' must be
                  //contravariantly valid on 'I<T>.func(T)'.
                  //'T' is covariant.

}

类似地，如果使用标记类型参数in，则意味着只能将其用作输入（功能参数）。因此以下内容无效：

interface I<in T>
{
  T func(); //Invalid variance: The type parameter 'T' must
            //be covariantly valid on 'I<T>.func()'. 
            //'T' is contravariant.

}

综上所述，与out关键字的联系是与功能参数一起表示它是输出参数，而对于类型参数则表示类型仅在输出上下文中使用。

System.Func也是rwong在评论中提到的一个很好的例子。在System.Func所有输入参数中，ar标记为in，而输出参数标记为out。原因正是我所描述的。

@Gábor已经解释了这种联系（所有“输入”的内容都具有协方差，所有“输出”的内容均具有协方差），但是为什么还要重用关键字呢？

好吧，关键字非常昂贵。您不能在程序中将它们用作标识符。但是英语中只有那么多单词。因此，有时您会遇到冲突，并且必须笨拙地重命名变量，方法，字段，属性，类，接口或结构，以避免与关键字冲突。例如，如果您要对一所学校进行建模，那么您怎么称呼班级？您不能将其称为类，因为它class是一个关键字！

在语言中添加关键字的成本甚至更高。基本上，所有使用此关键字作为标识符的代码都将变为非法，从而在各处破坏了向后兼容。

在in与out关键字已经存在，所以他们可能只是重复使用。

他们可以添加上下文关键字，它们只是类型参数列表上下文中的关键字，但是他们会选择哪些关键字？covariant和contravariant？+和-（例如，像Scala一样）？super而extends像Java那样？您能记住那些参数是协变和逆变的吗？

在当前解决方案中，有一个不错的助记符：输出类型参数获取out关键字，输入类型参数获取in关键字。请注意，方法参数具有很好的对称性：输出参数获取out关键字，输入参数获取in关键字（嗯，实际上，根本没有关键字，因为输入是默认值，但是您可以理解）。

[注意：如果您查看编辑历史记录，您会发现我实际上是在介绍性句子中将这两者原本切换了。在那段时间，我什至获得了赞誉！这只是向您显示该助记符的真正重要性。]