C#泛型程式設計基礎知識總結

在項目中通過對項目不斷更深的認識，運用了設計模式,就難免不運到開箱和裝箱操作，通常的開箱和裝箱操作對系統的效能有一定的影響。為瞭解決這一個問題，其中一種解決方案是運用泛型來解決。下面是C#2.0泛型的簡單介紹和使用，便於在項目中靈活運用.
一、C#泛型示範

class Stack<T>
{
private T[] store;
private int size;
public Stack()
{store = new T[10]; size = 0;}
public void Push(T x)
{store[size++] = x; }
public T Pop()
{return store[--size];}
}

二、C# 泛型簡介
Stack<int> x = new Stack<int>();
x.Push(17);
所謂泛型，即通過參數化型別來實現在同一份代碼上操作多種資料類型。泛型程式設計是一種編程範式，它利用"參數化型別"將類型抽象化，從而實現更為靈活的複用。C#泛型賦予了代碼更強的型別安全，更好的複用，更高的效率，更清晰的約束。
三、C#泛型機制簡介
C#泛型能力由CLR在運行時支援，區別於C++的編譯時間模板機制，和Java的編譯時間“茶匙發”，這使得泛型能力可以在各個支援CLR的語言之間進行無縫互操作。C#泛型代碼在被編譯為IL代碼和中繼資料時，採用特殊的預留位置來表示泛型型別，並用專有的IL指 令支援泛型操作。而真正的泛型執行個體化工作以 "on-demand" 的方式，發生在JIT編譯時間.
四、C#泛型編譯機制
一輪編譯時間，編譯器只為Stack<T>類型產生"泛型版"的IL代碼與中繼資料——並不進行泛型型別的執行個體化，T在中間只充當預留位置JIT編譯時間，當JIT編譯器第一次遇到Stack<int>時，將用int替換"泛型版"IL代碼與中繼資料中的T——進行泛型型別的執行個體化。CLR為所有型別參數為"參考型別"的泛型型別產生同一份代碼；但如果型別參數為"實值型別"，對每一個不同的"實值型別"，CLR將為其產生一份獨立的代碼.
五、C#泛型的幾個特點
如果執行個體化泛型型別的參數相同，那麼JIT編譯器會重複使用該類型，因此C#的動態泛型能力避免了C++靜態模板可能導致的代碼膨脹的問題。
C#泛型型別攜帶有豐富的中繼資料，因此C#的泛型型別可以應用於強大的反射技術。
C#的泛型採用"基類, 介面, 構造器, 實值型別/參考型別"的約束方式來實現對型別參數的 "顯式約束",提高了型別安全的同時，也喪失了C++模板基於"簽名"的隱式約束所具有的高靈活性。
六、C#泛型類與結構

class C<U, V> {} //合法
class D: C<string,int>{} //合法
class E<U, V>: C<U, V> {} //合法
class F<U, V>: C<string, int> {} //合法
class G : C<U, V> { } //非法

C#除可單獨聲明泛型型別（包括類與結構）外，也可在基類中包含泛型型別的聲明。但基類如果是泛型類，它的型別參數要麼已執行個體化，要麼來源於子類（同樣是泛型型別）聲明的型別參數。
七、泛型型別的成員

class C<V>{
public V f1;   //聲明欄位
public D<V> f2;   //作為其他泛型型別的參數
public C(V x) {
this.f1 = x;
}
}

泛型型別的成員可以使用泛型型別聲明中的型別參數。但型別參數如果沒有任何約束，則只能在該類型上使用從System.Object繼承的公有成員。
八、泛型介面

interface IList<T> {
T[] GetElements();
}
interface IDictionary<K,V> {
void Add(K key, V value);
}

// 泛型介面的型別參數要麼已執行個體化，// 要麼來源於實作類別聲明的型別參數

class List<T> : IList<T>, IDictionary<int, T> {
public T[] GetElements() { return null; }
public void Add(int index, T value) { }
}

九、泛型委派

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

十、泛型方法
支援在委託傳回值和參數上應用參數類型，這些參數類型同樣可以附帶合法的約束。
泛型方法簡介
C#泛型機制只支援 "在方法聲明上包含型別參數"——即泛型方法
C#泛型機制不支援在除方法外的其他成員（包括屬性、事件、索引器、構造器、析構器）的聲明上包含型別參數，但這些成員本身可以包含在泛型型別中，並使用泛型型別的型別參數泛型方法既可以包含在泛型型別中，也可以包含在非泛型型別中.
十一、泛型方法的聲明與調用

public class Finder {
// 泛型方法的聲明
public static int Find<T>  ( T[] items,  T item) {
for(int i=0;i<items.Length;i++){
if (items[i].Equals(item))  { return i; }
}
return -1;
}
}
// 泛型方法的調用
int i=Finder.Find<int> ( new int[]{1,3,4,5,6,8,9}, 6);

十二、泛型方法的重載

class MyClass {
void F1<T>(T[] a, int i); // 不可以構成重載方法
void F1<U>(U[] a, int i);
void F2<T>(int x); //可以構成重載方法
void F2(int x);
void F3<T>(T t) where T : A; //不可以構成重載方法
void F3<T>(T t) where T : B;
}

十三、泛型方法的重寫

abstract class Base
{
public abstract T F<T,U>(T t, U u) where U: T;
public abstract T G<T>(T t) where T: IComparable;
}
class Derived: Base{
//合法的重寫，約束被預設繼承
public override X F<X,Y>(X x, Y y)  {  }

//非法的重寫，指定任何約束都是多餘的
public override T G<T>(T t) where T: IComparable {}
}

十四、泛型約束簡介
C#泛型要求對"所有泛型型別或泛型方法的型別參數"的任何假定，都要基於"顯式的約束"，以維護C#所要求的型別安全。"顯式約束"由where子句表達，可以指定"基類約束"，"介面約束"，"構造器約束"，"實值型別/參考型別約束"共四種約束。"顯式約束"並非必須，如果沒有指定"顯式約束"，泛型型別參數將只能訪問System.Object類型中的公有方法。
十五、基類約束

class A  {    public void F1() {} }
class B  {  public void F2() {} }
class C<S,T>
where S: A   // S繼承自A
where T: B   // T繼承自B
{
// 可以在類型為S的變數上調用F1，
// 可以在類型為T的變數上調用F2
}

十六、介面約束

interface IPrintable  {    void Print();  }
interface IComparable<T> { int CompareTo(T v);}
interface IKeyProvider<T> { T GetKey(); }

class Dictionary<K,V>
where K: IComparable<K>
where V: IPrintable, IKeyProvider<K>
{
// 可以在類型為K的變數上調用CompareTo，
// 可以在類型為V的變數上調用Print和GetKey
}

十七、構造器約束

class A {
class B {

class C<T>

{
public A() { }  }
public B(int i) { }  }
}

C<B> c=new C<B>();   //錯誤，B沒有無參構造器
where T : new()

//可以在其中使用T t=new T();
.

C<A> c=new C<A>();   //可以，A有無參構造器

十八、實值型別/參考型別約束

public struct A {
public class B{ 

class C<T>
where T : struct
{
}
}
// T在這裡面是一個實值型別
C<A> c=new C<A>();   //可以，A是一個實值型別
}
C<B> c=new C<B>();   //錯誤，B是一個參考型別

 

出處：http://www.cnblogs.com/Charles2008/archive/2008/06/11/1217294.html