C#中为何无法返回List<List<T>>匹配IList<IList<T>>返回类型？

首先得明确一个关键规则：C#里的IList<T>是不变泛型接口，只有标记了out（协变）或in（逆变）的泛型接口，才支持子类型到父类型的隐式转换。比如IEnumerable<out T>是协变的，所以你可以把List<string>隐式转成IEnumerable<object>，但IList<T>没有这些标记，所以不支持这类转换。

为什么这种转换会被禁止？ #

假设编译器允许把List<List<string>>转成IList<IList<string>>，会触发类型安全问题：

• 你拿到IList<IList<string>>类型的变量后，理论上可以往里面添加任何实现了IList<string>的对象，比如自定义的MyStringList : IList<string>。
• 但实际这个变量指向的是List<List<string>>，它只能容纳List<string>类型的元素，强行添加MyStringList会在运行时抛出类型转换异常。
  为了避免这种运行时错误，编译器直接在编译阶段就禁止了这种转换。

为什么返回List<IList>是有效的？ #

List<IList<string>>的元素类型本身就是IList<string>，它可以容纳任何实现了IList<string>的对象（包括List<string>）。而List<T>本身实现了IList<T>，这里的T是IList<string>，所以List<IList<string>>完全符合IList<IList<string>>的接口要求，自然可以直接返回。

解决方法 #

如果要返回符合IList<IList<string>>类型的对象，有两种常见方式：

• 直接创建List<IList<string>>并添加元素：

  IList<IList<string>> Foo()
  {
      var result = new List<IList<string>>();
      result.Add(new List<string>()); // List<string>是IList<string>的实现，可直接添加
      return result;
  }
  

• 如果已有List<List<string>>，可以通过LINQ转换为List<IList<string>>：

  IList<IList<string>> Foo()
  {
      var listOfLists = new List<List<string>>();
      // 添加元素到listOfLists
      return listOfLists.Cast<IList<string>>().ToList();
  }
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kashiashvili