C#2.0中的泛型約束

在上次的一篇翻譯裡已經簡單介紹了一下C#2.0裡的泛型。這次我們接著來瞭解C#泛型的一些特性。

這次介紹一下泛型的約束（Constraints）。

看一下代碼：

public class Dictionary<K,V>
{
    public void Add(K key, V value)
    {
        
        if (key.CompareTo(x) < 0) {}        // Error, no CompareTo method
        
    }
}

由於K可以任何類型，所以可想而知，key只能使用Object中定義的ToString等方法。代碼在編譯時間就出錯了，因為key可能不含有CompareTo方法。

那麼如何解決呢？

一種容易想到的辦法就是把key轉換成IComparable，那麼代碼就變成了這樣：

public class Dictionary<K,V>
{
    public void Add(K key, V value)
    {
        
        if (((IComparable)key).CompareTo(x) < 0) {}
        
    }
}

這次沒有編譯時間錯誤了。但是還是要小心，因為實際使用時，如果你使用了一個沒有實現IComparable的類型作參數，就會出現InvalidCastException異常。

 

為了提供強編譯時間檢查和減少類型轉換，C#2.0泛型引入了約束（Constraints）這個概念，這是一個泛型的可選項。文法是使用where關鍵字指明約束的型別參數，然後加冒號，再加上類，介面，型別參數等。

 

我們把代碼變成了這樣：

public class Dictionary<K,V> where K: IComparable
{
    public void Add(K key, V value)
    {
        
        if (key.CompareTo(x) < 0) {}
        
    }
}

這樣就保證了任何為K型別參數提供的類型都實現了IComparable介面。所以我們的key就可以使用CompareTo方法了。

如果我們在使用時提供了沒有實現IComparable介面的類型，就會出現編譯時間錯誤。

我們的約束可以不止是一個介面，可以是多個,還可以是跟類或其他約束混合。

請看下面代碼：

public class EntityTable<K,E>
    where K: IComparable<K>, IPersistable
    where E: Entity, new()
{
    public void Add(K key, E entity)
    {
        
        if (key.CompareTo(x) < 0) {}
        
    }
}

對於約束new（）可能不好理解。其實這個約束保證了提供給型別參數E的類型必須有一個public，無參的構造器。這樣它就允許泛型類使用new E（）建立這個類型的執行個體。

另外指出的是，雖然可以有多個介面作約束，但至多隻能有一個類。

 

型別參數必須小心地使用。雖然它提供了更強編譯時間類型檢查，但是卻也約束了泛型型別的一些可能的使用方式。比如說，有一個泛型類List<T>約束T實現IComparable介面，這樣就可以在List<T>的Sort方法中比較項了。然而，就不能為那些沒有實現IComparable的類使用IList<T>了，就算Sort方法實際上並沒有調用。

參考文獻：《CSharp 2.0 Specification》