デリゲートの変性 (Visual Basic)

  • [アーティクル]

.NET Framework 3.5 では、C# と Visual Basic のすべてのデリゲートで、メソッド シグネチャとデリゲート型を一致させるために変性 (共変性と反変性) のサポートが導入されました。 つまり、シグネチャが一致するメソッドだけでなく、デリゲート型で指定された型よりも強い派生型を返す (共変性) メソッドや、弱い派生型のパラメーターを受け取る (反変性) メソッドを、デリゲートに割り当てることができます。 これには、汎用デリゲートと非汎用デリゲートの両方が含まれます。

たとえば、次のコードについて考えます。このコードには、2 つのクラスと、汎用と非汎用の 2 つのデリゲートが含まれています。

Public Class First
End Class

Public Class Second
    Inherits First
End Class

Public Delegate Function SampleDelegate(ByVal a As Second) As First
Public Delegate Function SampleGenericDelegate(Of A, R)(ByVal a As A) As R

SampleDelegate 型または SampleDelegate(Of A, R) 型のデリゲートを作成する場合、そのデリゲートには、次のいずれかのメソッドを割り当てることができます。

' Matching signature.
Public Shared Function ASecondRFirst(
    ByVal second As Second) As First
    Return New First()
End Function

' The return type is more derived.
Public Shared Function ASecondRSecond(
    ByVal second As Second) As Second
    Return New Second()
End Function

' The argument type is less derived.
Public Shared Function AFirstRFirst(
    ByVal first As First) As First
    Return New First()
End Function

' The return type is more derived
' and the argument type is less derived.
Public Shared Function AFirstRSecond(
    ByVal first As First) As Second
    Return New Second()
End Function

次のコード例は、メソッド シグネチャとデリゲート型の間の暗黙的な変換を示しています。

' Assigning a method with a matching signature
' to a non-generic delegate. No conversion is necessary.
Dim dNonGeneric As SampleDelegate = AddressOf ASecondRFirst
' Assigning a method with a more derived return type
' and less derived argument type to a non-generic delegate.
' The implicit conversion is used.
Dim dNonGenericConversion As SampleDelegate = AddressOf AFirstRSecond

' Assigning a method with a matching signature to a generic delegate.
' No conversion is necessary.
Dim dGeneric As SampleGenericDelegate(Of Second, First) = AddressOf ASecondRFirst
' Assigning a method with a more derived return type
' and less derived argument type to a generic delegate.
' The implicit conversion is used.
Dim dGenericConversion As SampleGenericDelegate(Of Second, First) = AddressOf AFirstRSecond

詳細については、「デリゲートの変性の使用 (Visual Basic)」および「Func および Action 汎用デリゲートでの変性の使用 (Visual Basic)」を参照してください。

ジェネリック型パラメーターの変性

.NET Framework 4 以降では、デリゲート間の暗黙的な変換を有効にできるため、ジェネリック型パラメーターによって汎用デリゲートにさまざまな型が指定されていても、型が変性の要件を満たすように相互に継承されていれば、それらの汎用デリゲートは相互に割り当てることができます。

暗黙的な変換を有効にするには、in キーワードまたは out キーワードを使用して、デリゲートでジェネリック パラメーターを共変または反変として明示的に宣言する必要があります。

次のコード例は、共変のジェネリック型パラメーターが指定されたデリゲートを作成する方法を示しています。

' Type T is declared covariant by using the out keyword.
Public Delegate Function SampleGenericDelegate(Of Out T)() As T
Sub Test()
    Dim dString As SampleGenericDelegate(Of String) = Function() " "
    ' You can assign delegates to each other,
    ' because the type T is declared covariant.
    Dim dObject As SampleGenericDelegate(Of Object) = dString
End Sub

変性サポートのみを使用してメソッド シグネチャをデリゲート型に一致させ、in キーワードと out キーワードを使用しない場合、同等のラムダ式かメソッドを使用すれば、デリゲートをインスタンス化できることがありますが、デリゲートを別のデリゲートに割り当てることはできません。

次のコード例では、String が Object を継承していますが、SampleGenericDelegate(Of String) を SampleGenericDelegate(Of Object) に明示的に変換することはできません。 この問題を修正するには、ジェネリック パラメーター T を out キーワードでマークします。

Public Delegate Function SampleGenericDelegate(Of T)() As T
Sub Test()
    Dim dString As SampleGenericDelegate(Of String) = Function() " "

    ' You can assign the dObject delegate
    ' to the same lambda expression as dString delegate
    ' because of the variance support for
    ' matching method signatures with delegate types.
    Dim dObject As SampleGenericDelegate(Of Object) = Function() " "

    ' The following statement generates a compiler error
    ' because the generic type T is not marked as covariant.
    ' Dim dObject As SampleGenericDelegate(Of Object) = dString

End Sub

.NET Framework のバリアント型パラメーターが含まれる汎用デリゲート

.NET Framework 4 では、既存の複数の汎用デリゲートで、ジェネリック型パラメーターに対して変性サポートが導入されました。

使用例を含む詳細については、「Func および Action 汎用デリゲートでの変性の使用 (Visual Basic)」を参照してください。

汎用デリゲートのバリアント型パラメーターの宣言

汎用デリゲートに共変または反変のジェネリック型パラメーターがある場合、そのデリゲートは "バリアント汎用デリゲート" と呼ばれます。

汎用デリゲートのジェネリック型パラメーターを共変として宣言するには、out キーワードを使用します。 共変の型は、メソッドの戻り値の型としてのみ使用できます。メソッド引数の型として使用することはできません。 共変の汎用デリゲートを宣言する方法を次のコード例に示します。

Public Delegate Function DCovariant(Of Out R)() As R

汎用デリゲートのジェネリック型パラメーターを反変として宣言するには、in キーワードを使用します。 反変の型は、メソッド引数の型としてのみ使用できます。メソッドの戻り値の型として使用することはできません。 反変の汎用デリゲートを宣言する方法を次のコード例に示します。

Public Delegate Sub DContravariant(Of In A)(ByVal a As A)

重要

Visual Basic の ByRef パラメーターを、バリアントとしてマークすることはできません。

同じデリゲートで、型パラメーターが異なる場合は、変性と共変性の両方をサポートすることもできます。 これを次の例に示します。

Public Delegate Function DVariant(Of In A, Out R)(ByVal a As A) As R

バリアント汎用デリゲートのインスタンス化と呼び出し

バリアント デリゲートのインスタンス化および呼び出しは、インバリアント デリゲートのインスタンス化および呼び出しと同様に行うことができます。 次の例では、ラムダ式によってデリゲートをインスタンス化します。

Dim dvariant As DVariant(Of String, String) = Function(str) str + " "
dvariant("test")

バリアント汎用デリゲートの結合

バリアント デリゲートの結合はお勧めしません。 Combine メソッドはバリアント デリゲートの変換をサポートしていないため、デリゲートが厳密に同じ型である必要があります。 そのため、次のコード例に示すように、Combine メソッド (C# および Visual Basic) または + 演算子 (C#) を使用してデリゲートを結合すると、実行時例外が発生する可能性があります。

Dim actObj As Action(Of Object) = Sub(x) Console.WriteLine("object: {0}", x)
Dim actStr As Action(Of String) = Sub(x) Console.WriteLine("string: {0}", x)

' The following statement throws an exception at run time.
' Dim actCombine = [Delegate].Combine(actStr, actObj)

値型と参照型でのジェネリック型パラメーターの変性

ジェネリック型パラメーターの変性がサポートされるのは参照型だけです。 たとえば、整数は値型であるため、DVariant(Of Int) を DVariant(Of Object) または DVariant(Of Long) に暗黙的に変換することはできません。

次の例は、値型ではジェネリック型パラメーターの変性がサポートされないことを示しています。

' The type T is covariant.
Public Delegate Function DVariant(Of Out T)() As T
' The type T is invariant.
Public Delegate Function DInvariant(Of T)() As T
Sub Test()
    Dim i As Integer = 0
    Dim dInt As DInvariant(Of Integer) = Function() i
    Dim dVariantInt As DVariant(Of Integer) = Function() i

    ' All of the following statements generate a compiler error
    ' because type variance in generic parameters is not supported
    ' for value types, even if generic type parameters are declared variant.
    ' Dim dObject As DInvariant(Of Object) = dInt
    ' Dim dLong As DInvariant(Of Long) = dInt
    ' Dim dVariantObject As DInvariant(Of Object) = dInt
    ' Dim dVariantLong As DInvariant(Of Long) = dInt
End Sub

Visual Basic における厳密でないデリゲート変換

厳密でないデリゲート変換を使用すると、メソッドのシグネチャをデリゲート型と照合する際の寛容性を大きくすることができます。 たとえば、デリゲートにメソッドを代入する際に、関数の戻り値を省略したり、パラメーターの指定を省略したりすることが可能です。 詳細については、「厳密でないデリゲート変換」を参照してください。

関連項目