为何List<List<int>>无法隐式转换为IList<IList<int>>？

先看你提供的测试代码：

internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int[][] jaggedArray = { new int[] { 0 } };
        Console.WriteLine(AcceptsIEnumerable(jaggedArray));
        Console.WriteLine(AcceptsIList(jaggedArray));

        List<List<int>> listArray = new() { new List<int> { 0 } };
        Console.WriteLine(AcceptsIEnumerable(listArray));
        // Not valid! Why?
        //Console.WriteLine(AcceptsIList(listArray));
    }

    static bool AcceptsIEnumerable(IEnumerable<IEnumerable<int>> x)
    {
        return true;
    }
    static bool AcceptsIList(IList<IList<int>> x)
    {
        return true;
    }
}

核心原因是接口的可变性规则和类型安全约束，拆成三点讲清楚：

1. 为什么IEnumerable<IEnumerable>能接收List<List>？ #

IEnumerable<T>是协变接口（声明时用了out T关键字），协变的核心逻辑是：如果A是B的实现类/子类，那么IEnumerable<A>可以隐式转成IEnumerable<B>。

这里List<int>实现了IEnumerable<int>，所以List<int>属于IEnumerable<int>的“兼容类型”。外层的IEnumerable<IEnumerable<int>>只要求集合能产出IEnumerable<int>类型的元素，List<List<int>>刚好满足——它的每个元素都是List<int>，也就是合法的IEnumerable<int>，所以转换能通过。

2. 为什么IList<IList>不能接收List<List>？ #

IList<T>是不变接口（声明时没有in或out修饰T），因为它同时包含读操作（比如this[int index]获取元素）和写操作（比如Add(T item)添加元素）。

如果允许List<List<int>>转成IList<IList<int>>，会直接破坏类型安全：

• 在AcceptsIList函数里，你可以调用x.Add(new int[0])——因为int[]也实现了IList<int>，符合接口的参数要求。
• 但原来的List<List<int>>只能添加List<int>类型的元素，强行加入int[]会导致运行时类型转换异常。

C#为了避免这种潜在的崩溃，直接在编译阶段就禁止了这种转换。

3. 为什么int[][]能传入IList<IList>？ #

交错数组int[][]本质是int[]的数组，而int[]本身实现了IList<int>。同时C#对数组有特殊的协变支持（仅限引用类型数组），int[][]可以隐式转换成IList<IList<int>>——虽然调用Add方法会抛出NotSupportedException（因为数组长度固定），但编译时是允许的，因为它结构上符合接口的要求。

简单总结：

• 协变接口（如IEnumerable<T>）允许“子类型集合”转成“父类型集合”，前提是只做读操作。
• 不变接口（如IList<T>）因为支持写操作，必须严格匹配类型，杜绝类型安全风险。
• 数组有特殊的协变规则，所以int[][]能绕过编译限制（但运行时写操作会报错）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者andypea