.NET基礎之自訂泛型

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在.NET中泛型使用非常頻繁，在控制台應用程式中，預設的引入了System.Collection.Generics名稱空間，其中就提供了我們經常使用的泛型：List<T>和Dictionary<T>，相信用過它們的都知道它們的強大。還有一種我們經常使用的簡單的泛型：System.Nullable<T>，即可空類型。我們可以：

System.Nullable<int> nullableInt;

聲明一個可空的int類型,由於C#文法對這個做了簡化通常我們都不這樣寫,而是這樣寫:

int? nullableInt

下面重點介紹一下如何自訂泛型。

 

定義泛型類

建立泛型類是需要在類定義中用角括弧文法：

class MyGenericClass<T>{    ...}

T可以是任意的標示符，只要遵守命名規則即可。

 

可以把類型用在類成員的傳回型別，方法參數類型等，例如：

class MyGenericClass<T1, T2, T3>{    private T1 t1Object;    public MyGenericClass(T1 item)    {        t1Object = item;    }    public T1 T1Object    {        get        {            return t1Object;        }    }}

注意如果不能假定提供了什麼類型。下面的代碼不能執行：

class MyGenericClass<T1, T2, T3>{    private T1 t1Object;    public MyGenericClass()    {        t1Object = new T1();    }}

因為我們不知道T1是否有公有的預設建構函式。

 

default關鍵字

如果我們定義了一個泛型的欄位，我們想在建構函式中初始化它，但是我們不知道它的參考型別還是實值型別，那麼default就派上用處了：

public MyGenericClass(){    t1Object = default(T1);}

如果是實值型別就賦值0，參考型別就賦值null。

 

約束類型

在定義泛型的時候我們可以對類型進行約束，通過where關鍵字實現：

class MyGenericClass<T1> where T : constraint1,constraint{    ...}

constraint定義了約束,多個約束用逗號隔開，如果有多個類型：

class MyGenericClass<T1, T2> where T1 : constraint1 where T2 : constraint{    ...}

下面給出一些可用的約束

                                        約束                                                                  說明

                                where T:struct                                     使用結構約束，類型T必須是實值型別

                                where T:calss                                       類約束指定，類型T必須是參考型別

                                where T:interface                                  指定類型T必須實現是介面或者實現了介面

                                where T:base-class                               指定類型T必須是基類或者派生於基類

                               where T:new()                                       指定類型T必須有一個預設建構函式

 

下面結合以上知識給個執行個體：（PS不要看到代碼多 其實很簡單的 耐心看下去）

先定義四個類Animal、Cow 、Chicken和SuperCow

#region Animal 虛基類 有一個name屬性 Feed方法和一個虛方法MakeANoise    //虛基類 有一個name屬性 Feed方法和一個虛方法MakeANoise    public abstract class Animal    {        protected string name;        public string Name        {            get            {                return name;            }            set            {                name = value;            }        }        public Animal()        {            name = "The animal with no name";        }        public Animal(string newName)        {            name = newName;        }        public void Feed()        {            Console.WriteLine("{0} has been fed.", name);        }        public abstract void MakeANoise();    }    #endregion

//Cow Animal的子類，實現虛方法    public class Cow:Animal    {        public Cow(string name) :            base(name)        {        }        public override void MakeANoise()        {            Console.WriteLine("{0} says ‘moo!‘", name);        }    }

//Chicken類，Animal子類    public class Chicken:Animal    {        public Chicken(string name)            : base(name)        { }        public override void MakeANoise()        {            Console.WriteLine("{0} says ‘cluck‘", name);        }    }

//Cow的子類，有一個自己的方法Fly    class SuperCow : Cow    {        public SuperCow(string name) : base(name)         {        }        public void Fly()        {            Console.WriteLine("{0} is flying!", name);        }        public override void MakeANoise()        {            Console.WriteLine("{0} says ‘I am supercow!‘", name);        }    }

類準備好了之後，我們可以開始定義我們的泛型了：

//繼承了迭代器介面，這樣方便使用Foreach 約束它的類型為Animal及其子類    public class Farm<T>:IEnumerable<T> where T : Animal    {        private List<T> animals = new List<T>();        public List<T> Animals        {            get             {                return animals;                }        }        //迭代器        public IEnumerator<T> GetEnumerator()        {            return animals.GetEnumerator();        }        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()        {            return animals.GetEnumerator();        }        //執行所有animal的MakeANoise()        public void MakeNoises()        {            foreach (T animal in animals)            {                animal.MakeANoise();            }        }        //執行所有animal的Feed()        public void FeedTheAnimals()        {            foreach (T animal in animals)            {                animal.Feed();            }        }        //獲得animals中的cow        public Farm<Cow> GetCows()        {            Farm<Cow> cowFarm = new Farm<Cow>();            foreach (T animal in animals)            {                if (animal is Cow)                {                    cowFarm.Animals.Add(animal as Cow);                }            }            return cowFarm;        }    }

泛型定義好了，我們用寫代碼來調用它：

class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Farm<Animal> farm = new Farm<Animal>();            farm.Animals.Add(new Cow("Jack"));            farm.Animals.Add(new Chicken("Vera"));            farm.Animals.Add(new Chicken("Sally"));            farm.Animals.Add(new SuperCow("Kevin"));            farm.MakeNoises();            Farm<Cow> dairyFarm = farm.GetCows();            dairyFarm.FeedTheAnimals();            foreach (Cow cow in dairyFarm)            {                if (cow is SuperCow)                {                    (cow as SuperCow).Fly();                }            }            Console.ReadKey();        }    }

結果：

這樣一個泛型就OK了。

                                                         ——Stay hungry！Stay foolish！

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