[C#] 引数にList<IHoge>を取るコンストラクタにList<HogeImpl>を渡せない

Question

こういうことがしたいのですが、エラーが出てしまいます。

interface IHoge {}

class Hoge : IHoge {}

class HogeHolder
{	
	public HogeHolder(List<IHoge> hogeList)
	{
		//...
	} 
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var list = new List<Hoge>();
	list.Add(new Hoge());
	var holder = new HogeHolder(list);
    }
}

以下のようなエラーが出ます。

The best overloaded method match for `HogeHolder.HogeHolder(System.Collections.Generic.List<IHoge>)' has some invalid arguments

Listを通さない場合はエラーなく通ります。

class HogeHolder
{	
	public HogeHolder(<IHoge> hoge)
	{
		//...
	} 
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
	var hoge = new Hoge();
	var holder = new HogeHolder(hoge);
    }
}

HogeHolderを、IHogeを下限とするジェネリクスのクラスにすれば、多分コンパイルは通るのかと思いますが、特にジェネリクスである必要のないクラスなので、それはしたくありません。

メソッドのように、引数から型パラメータを推測できれば、不必要な型パラメータ指定する必要がないので構わないのですが、コンストラクタの場合はできないようですね。。。

どうしたらいいのでしょうか？

--追記--
環境はMonoであり、純粋な.NETではありません。.NET環境では、HogeHolderの引数をIEnumerableにすることで、エラーなくコンパイルできました。

Answer 1

解決法ではないですが、どうしてエラーになるのか？という点について回答してみます。

例えば、こんなクラスがあるとします。

class Hoge2 : IHoge {}

このとき、以下のコードは正しいですね。

class HogeHolder
{    
    public HogeHolder(List<IHoge> hogeList)
    {
        hogeList.Add(new Hoge2()); // IHogeのListに、IHogeを実装しているHoge2を挿入
        //...
    } 
}

では、このコードを実行しようとするとどうなるでしょうか。

static void Main(string[] args)
{
    var list = new List<Hoge>(); // HogeのList
    list.Add(new Hoge());
    var holder = new HogeHolder(list); // HogeのListに、Hoge2を挿入！！
}

Answer 2

var list = new List<Hoge>();

↑を↓に変えてみてください。

var list = new List<IHoge>();

Comments

[search_search]

回答ありがとうございます。コンパイル通りました！

ただ、なぜList<Hoge>のままだとうまくいかなかったのでしょうか？
追加要件で申し訳ないのですが、ProgramクラスからはあくまでHogeを使いたいので、取り出す際にダウンキャストする必要が生じてしまいます。

オブジェクト指向の原則のひとつである、リスコフの置換原則では、SがTの派生型であるとき、プログラム中でTが使われている個所をSで置換しても、妥当性は損なわれない、とありますし、
Javaだと、同様のコードはList<Hoge>のままでコンパイルは通ります。
C#が独特なのでしょうか？

[Zuishin]

Q なぜ List<Hoge> のままだとうまくいかないのか？
A IHoge は Hoge の下位互換ですが、List<IHoge> は List<Hoge> の下位互換ではないからです。

Q Program からはあくまで Hoge を使いたいのだが
A それなら List<IHoge> ではなく List<Hoge> を使うべきです。でないと無用なキャストが生じる上に Hoge 以外のものが入る可能性を考慮しなくてはならなくなります。

Q Java だとコンパイルは通る
A 通りません。ArrayList<IHoge> list = new ArrayList<Hoge>(); はコンパイルエラーになりました。

[Zuishin]

Q IEnumerable にしても Mono だと通らない
A https://ideone.com/ktPKvo 通りました。IEnumerable にする場所をお間違えになったかと。

[aetos]

こういう代入ができるようになったのは .NET Framework 4 かららしいので、それ以前の環境だとできないかもしれません。
http://ufcpp.net/study/csharp/sp4_variance.html

Answer 3

List<T> は要素の追加が可能なクラスだからです。
たとえばこういうコードが動いてしまったら困りますよね。

interface IHoge {}

class Hoge : IHoge {}
class Hoge2 : IHoge {}

class HogeHolder
{    
    public HogeHolder(List<IHoge> hogeList)
    {
        // hogeList は実際には List<Hoge> なのに Hoge2 を入れられてしまってはまずい…
        hogeList.Add(new Hoge2());
    } 
}

HogeHolder の側で要素の追加をしないのであれば、IEnumerable<IHoge> にすれば大丈夫です。

Comments

[search_search]

回答ありがとうございます。HogeHolderで要素は追加しないのですが、うまくいきませんでした。同様のエラーが出てしまいます。

The best overloaded method match for `HogeHolder.HogeHolder(System.Collections.Generic.IEnumerable<IHoge>)' has some invalid arguments

ところで、
>hogeList は実際には List<Hoge> なのに Hoge2 を入れられてしまってはまずい…
あくまで私のケースですが、インターフェースさえ統一されていれば、実際の型が混在していても、不都合はありません。

[aetos]

> 同様のエラーが出てしまいます。

むむ。VS2015 で試したら、IEnumerable<IHoge> なら受け取れるんですけどね。
Mono 特有の事情でしょうか。そうなるとわかりません。

> インターフェースさえ統一されていれば、実際の型が混在していても、不都合はありません。

であれば Main の側を List<IHoge> にすればよいのではないでしょうか。

> ProgramクラスからはあくまでHogeを使いたいので、取り出す際にダウンキャストする必要が生じてしまいます。

という話と矛盾しているように思えます。

[search_search]

Monoでない環境で試したところ、IEnumerableを使うことでコンパイルできるようになりました。おっしゃる通りMonoが関係しているかもしれません。これをヒントにもう少し調べてみます。ありがとうございます。

>矛盾しているように思えます。
たしかによく考えると矛盾していました。失礼しました。
HogeHolder側としてはIHogeで十分だったのですが、Main側からはHogeを使うのであれば、結局中身はHogeに限定されますね。。。