通过实例学习C#开发中的泛型

C#中所谓泛型：即通过参数化类型来实现在同一份代码上操作多种数据类型。泛型编程是一种编程范式，它利用“参数化类型”将类型抽象化，从而实现更为灵活的复用。

　　C#泛型赋予了代码更强的类型安全，更好的复用，更高的效率，更清晰的约束。

　　C#泛型机制简介

　　C#泛型能力由CLR在运行时支持，区别于C++的编译时模板机制，和java的编译时的“搽拭法”。这使得泛型能力可以在各个支持CLR的语言之间进行无缝的互操作。

　　C#泛型代码在被编译为IL和元数据时，采用特殊的占位符来表示泛型类型，并用专有的IL指令支持泛型操作。而真正的泛型实例化工作以“on-demand”的方式，发生在JIT编译时。

　　C#泛型编译机制

　　第一轮编译时，编译器只为Stack类型产生“泛型版”的IL代码和元数据，并不进行泛型类型的实例化，T在中间只充当占位符。

　　JIT编译时，当JIT编译器第一次遇到Stack时，将用int类型替换“泛型版”IL代码与元数据中的T -- 进行泛型类型的实例化。

　　CLR为所有类型参数为“引用类型”的泛型类型产生同一份代码，但如果类型参数为“值类型”，对每一个不同的“值类型”，CLR将为其产生一份独立的代码。

　　C#泛型的几个特点

　　如果实例化泛型类型的参数相同，那么JIT编译器会重复使用该类型，因此C#的动态泛型能力避免了C++静态模板可能导致的代码膨胀的问题。

　　C#泛型类型携带有丰富的元数据，因此C#的泛型类型可以应用于强大的反射技术。

　　C#的泛型采用“基类、接口、构造器、值类型/引用类型”的约束方式来实现对类型参数的“显示约束”，提高了类型安全的同时，也丧失了C++模板基于“签名”的隐式约束所具有的高灵活性。

　　C#泛型类与结构

　　class C{} //合法,v>

　　class D:C{} //合法,int>

　　class E:C{} //合法,v>,v>

　　class F:C{} //合法,int>,v>

　　class G:C{} //非法,v>

　　C#除可单独声明泛型类型(包括类与结构)外，也可在基类中包含泛型类型的声明。但基类如果是泛型类，他的类型参数要么已实例化，要么来源子类(同样是泛型类型)声明的类型参数。

　　泛型类型的成员

class C
　　{
　　public V f1; //声明字段
　　public D f2; //作为其他泛型类型 的参数
　　public C
　　{
　　this.f1 = x;
　　}
　　}

　　泛型类型的成员可以使用泛型类型声明中的类型参数。但类型参数如果没有任何约束，则只能在该类型上使用从System.Object继承的共有成员。

　　泛型接口

interface IList
　　{
　　T[] GetElements();
　　}
　　interface IDictionary
　　{
　　void Add(K key,V value);
　　}
　　//泛型接口的类型参数要么已实例化
　　//要么来源于实现类声明的类型参数
　　class List:IList,IDictionary
　　{
　　public T[] GetElements{}
　　{
　　return null;
　　}
　　public void Add(int index,T value){}
　　}

　　泛型委托

delegate bool Predicate(T value);
　　class X
　　{
　　static bool F(int i){...}
　　static bool G(string s){...}
　　static void Main()
　　{
　　Predicate p2 = G;
　　Predicate p1 = new Predicate(F);
　　}
　　}

　　泛型委托支持返回值和参数哂纳感应用参数类型，这些参数类型同样可以附带合法的约束。

　　泛型方法的简介

　　C#泛型机制只支持“在方法声明上包含类型参数” -- 即泛型方法。

　　C#泛型机制不支持在除方法外的其他成员(包括属性、事件、索引器、构造器、析构器)的声明上包含类型参数，但这些成员本身可以包含在泛型类型中，并使用泛型类型的类型参数。

　　泛型方法既可以包含在泛型类型中，也可以包含在非泛型类型中。

　　泛型方法的声明与调用

public class Finder
　　{
　　// 泛型方法的声明
　　public static int Find(T[] items,T item)
　　{
　　for(int i=0;i
　　{
　　if(items[i].Equals(item)
　　{
　　return i;
　　}
　　}
　　return -1;
　　}
　　}
　　// 泛型方法的调用
　　int i = Finder.Find(new int[]{1,3,4,5,6,8,9},6);

　　泛型编程

　　泛型方法的重载

class MyClass
　　{
　　void F1(T[] a,int i); // 不可以构成重载方法
　　void F1(U[] a,int i);
　　void F2(int x); // 可以构成重载方法
　　void F2(int x);
　　void F3(T t) where T : A; // 不可以构成重载方法
　　void F3(T t) where T : B;
　　}

　　泛型方法的重写