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這篇文章主要介紹了.net中泛型的概述與分析，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。
泛型類和泛型方法兼復用性、類型安全和高效率于一身，是與之對應的非泛型的類和方法所不及。泛型廣泛用于容器（collections）和對容器操作的方法中。.NET Framework 2.0的類庫提供一個新的命名空間System.Collections.Generic，其中包含了一些新的基于泛型的容器類。
泛型的可變類型參數：通常用T,但也可以用任意非關鍵字和保留字；
所有的可變類型T在編譯時，都采用占位符的形式，在運行時將由實際傳入的類型來替換的所有的點位符；
針對早期版本的通用語言運行時和C#語言的局限，泛型提供了一個解決方案。以前類型的泛化（generalization）是靠類型與全局基類System.Object的相互轉換來實現。 .NET Framework 基礎類庫的ArrayList容器類，就是這種局限的一個例子。ArrayList是一個很方便的容器類，使用中無需更改就可以存儲任何引用類型或值類型。
ArrayList list = new ArrayList(); double sum = 0; |
缺點：
便利是有代價的，這需要把任何一個加入ArrayList的引用類型或值類型都隱式地向上轉換成System.Object。如果這些元素是值類型，那么當加入到列表中時，它們必須被裝箱；當重新取回它們時，要拆箱。類型轉換和裝箱、拆箱的操作都降低了性能；在必須迭代（iterate）大容器的情況下，裝箱和拆箱的影響可能十分顯著。另一個局限是缺乏編譯時的類型檢查，當一個ArrayList把任何類型都轉換為Object，就無法在編譯時預防客戶代碼中類似sum+=vlaue這樣的錯誤；
在System.Collections.Generic命名空間中的泛型List<T>容器里，同樣是把元素加入容器的操作，類似這樣：
List<int> listInt = new List<int>(); double sum = 0; |
與ArrayList相比，在客戶代碼中唯一增加的List<T>語法是聲明和實例化中的類型參數。代碼略微復雜的回報是，你創建的表不僅比ArrayList更安全，而且明顯地更加快速，尤其當表中的元素是值類型的時候。
泛型類型或泛型方法的定義中，類型參數是一個占位符（placeholder），通常為一個大寫字母(也可以使用任意非關鍵字和保留字的名字)，如T。在客戶代碼聲明、實例化該類型的變量時，把T替換為客戶代碼所指定的數據類型。泛型類，如泛型中給出的List<T>類，不能用作as-is，原因在于它不是一個真正的類型，而更像是一個類型的藍圖。要使用MyList<T>，客戶代碼必須在尖括號內指定一個類型參數，來聲明并實例化一個已構造類型（constructed type）。這個特定類的類型參數可以是編譯器識別的任何類型。可以創建任意數量的已構造類型實例，每個使用不同的類型參數，如下：
List<int> listInt = new List<int>(); |
泛型提供了下列五種約束：
| 約束 | 描述 |
| where T : struct | 參數類型必須為值類型 |
| where T : class | 參數類型必須為引用類型 |
| where T : new() | 參數類型必須有一個公有的無參構造函數。當與其它約束聯合使用時，new()約束必須放在最后。 |
| where T : <Base Class Name> | 參數類型必須為指定的基類型或派生自指定基類型的子類 |
| where T : <Interface Name> | 參數類型必須為指定的接口或指定接口的實現。可指定多個接口的約束。接口約束也可以是泛型的。 |
無限制類型參數：
不能使用!=和==對可變類型的實例進行比較，因為無法保證具體的類型參數支持這些運算符；
它們可以與System.Object相互轉換，也可顯式地轉換成任何接口類型；
可以與null比較。如果一個無限制類型參數與null比較，當此類型參數為值類型時，比較的結果總為false。
無類型約束：當約束是一個泛型類型參數時，它就叫無類型約束(Naked type constraints)。
class List<T> |
在上面的示例中， Add方法的上下文中的T，就是一個無類型約束；而List類的上下文中的T，則是一個無限制類型參數。
無類型約束也可以用在泛型類的定義中。注意，無類型約束一定也要和其它類型參數一起在尖括號中聲明：
//naked type constraint
public class MyClass<T,U,V> where T : V
因為編譯器只認為無類型約束是從System.Object繼承而來，所以帶有無類型約束的泛型類的用途十分有限。當你希望強制兩個類型參數具有繼承關系時，可對泛型類使用無類型約束。
泛型類封裝了不針對任何特定數據類型的操作。泛型類常用于容器類，如鏈表、哈希表、棧、隊列、樹等等。這些類中的操作，如對容器添加、刪除元素，不論所存儲的數據是何種類型，都執行幾乎同樣的操作。
通常，從一個已有的具體類來創建泛型類，并每次把一個類型改為類型參數，直至達到一般性和可用性的最佳平衡。當創建你自己的泛型類時，需要重點考慮的事項有：
哪些類型應泛化為類型參數。一般的規律是，用參數表示的類型越多，代碼的靈活性和復用性也就越大。過多的泛化會導致代碼難以被其它的開發人員理解。
如果有約束，那么類型參數需要什么樣約束。一個良好的習慣是，盡可能使用最大的約束，同時保證可以處理所有需要處理的類型。例如，如果你知道你的泛型類只打算使用引用類型，那么就應用這個類的約束。這樣可以防止無意中使用值類型，同時可以對T使用as運算符，并且檢查空引用；
把泛型行為放在基類中還是子類中。泛型類可以做基類。同樣非泛型類的設計中也應考慮這一點。泛型基類的繼承規則；
是否實現一個或多個泛型接口。例如，要設計一個在基于泛型的容器中創建元素的類，可能需要實現類似IComparable<T>的接口，其中T是該類的參數。
對于一個泛型類Node<T>，客戶代碼既可指定一個類型參數來創建一個封閉構造類型(Node<int>),也可保留類型參數未指定，例如指定一個泛型基類來創建開放構造類型(Node<T>)。泛型類可以繼承自具體類、封閉構造類型或開放構造類型：
// concrete type |
非泛型的具體類可以繼承自封閉構造基類，但不能繼承自開放構造基類。這是因為客戶代碼無法提供基類所需的類型參數：
//No error. |
泛型的具體類可以繼承自開放構造類型。除了與子類共用的類型參數外，必須為所有的類型參數指定類型：
//Generates an error. |
繼承自開放結構類型的泛型類，必須指定參數類型和約束：
class NodeItem<T> where T : IComparable<T>, new() {…} |
泛型類型可以使用多種類型參數和約束：
class KeyType<K, V> {…} |
開放結構和封閉構造類型可以用作方法的參數：
void Swap<T>(List<T> list1, List<T> list2) {…} |
當一個接口被指定為類型參數的約束時，只有實現該接口的類型可被用作類型參數。
可以在一個類型指定多個接口作為約束，如下:
class Stack<T> where T : IComparable<T>, IMyStack1<T>{} |
一個接口可以定義多個類型參數，如下:
IDictionary<K,V> |
接口和類的繼承規則相同：
//Okay. |
具體類可以實現封閉構造接口，如下:
class MyClass : IBaseInterface<string> |
泛型類可以實現泛型接口或封閉構造接口，只要類的參數列表提供了接口需要的所有參數，如下:
//Okay. |
泛型類、泛型結構，泛型接口都具有同樣方法重載的規則。
泛型方法是聲名了類型參數的方法，如下：
void Swap<T>(ref T lhs, ref T rhs) |
下面的示例代碼顯示了一個以int作為類型參數，來調用方法的例子：
int a = 1; |
也可以忽略類型參數，編譯器會去推斷它。下面調用Swap的代碼與上面的例子等價：
| Swap(a, b); |
靜態方法和實例方法有著同樣的類型推斷規則。編譯器能夠根據傳入的方法參數來推斷類型參數；而無法單獨根據約束或返回值來判斷。因此類型推斷對沒有參數的方法是無效的。類型推斷發生在編譯的時候，且在編譯器解析重載方法標志之前。編譯器對所有同名的泛型方法應用類型推斷邏輯。在決定（resolution）重載的階段，編譯器只包含那些類型推斷成功的泛型類。
在泛型類中，非泛型方法能訪問所在類中的類型參數：
class List<T> |
在泛型類中，定義一個泛型方法，和其所在的類具有相同的類型參數；試圖這樣做，編譯器會產生警告CS0693。
class List<T> warning CS0693: 類型參數“T”與外部類型“List<T>”中的類型參數同名 |
在泛型類中，定義一個泛型方法，可定義一個泛型類中未定義的類型參數：（不常用，一般配合約束使用）
class List<T> void Add<U>(List<U> items) where U : T{} //常用 |
泛型方法通過多個類型參數來重載。例如，下面的這些方法可以放在同一個類中：
void DoSomething() { } |
在泛型類和泛型方法中會出現的一個問題是，如何把缺省值賦給參數化類型，此時無法預先知道以下兩點：
T將是值類型還是引用類型
如果T是值類型，那么T將是數值還是結構
對于一個參數化類型T的變量t，僅當T是引用類型時，t = null語句才是合法的； t = 0只對數值的有效，而對結構則不行。這個問題的解決辦法是用default關鍵字，它對引用類型返回空，對值類型的數值型返回零。而對于結構，它將返回結構每個成員，并根據成員是值類型還是引用類型，返回零或空。
| class GenericClass<T> { T GetElement() { return default(T); } } |
感謝你能夠認真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“.net中泛型的概述與分析”這篇文章對大家有幫助，同時也希望大家多多支持億速云，關注億速云行業資訊頻道，更多相關知識等著你來學習!
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