【Clr in c#】泛型

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　　使用泛型的好處是“代碼重用”，極大的提高了開發效率，泛型為開發人員提供了以下優勢：

　　　　1，原始碼保護  演算法的原始碼不需要提供給使用泛型演算法的開發人員，使用c++模板的泛型技術需要提供。（目前c++模板的泛型技術瞭解較少）

　　　　2，型別安全    給泛型演算法指定類型時，編譯器能理解開發人員意圖，只有相容類型能通過，不相容的時候編譯時間候會報錯。

　　　　3，更清晰的代碼  由於編譯器強制類型的安全性，減少原始碼中必須進行的轉型次數，使得代碼容易維護和編寫。例如：DateTime dt=dtList[0];從DateTime的集合中按照索引取出來的值可以直接賦值給DateTime類型，不需要轉型。

　　　　4，更佳的效能 在操作實值型別時候，非泛型集合會造成裝箱、拆箱操作，會造成託管堆上的記憶體配置，會造成頻繁的記憶體回收，影響效能。

 

1.泛型基礎結構　　1.1 開放類型和封閉類型

　　　　　　具有泛型型別參數的類型稱為開放類型。

　　　　　　　　不能建立執行個體。例如Dictionary<,>,沒有指定參數，目前尚不清楚這個開放類型有什麼用。

　　　　　　所有類型實參傳遞的都是實際資料類型為封閉類型。

　　　　　　　　使用約束無法將類型實參限制為某一類型，可以用一個靜態構造器來保證類型。如下

　　　　　　

internal sealed class GenericTypeThatRequiresAnEnum<T>{  static   GenericTypeThatRequiresAnEnum(){    if(!typeof(T).IsEnum){      throw new ArgumentException("T must be an enumerated type");    }  }}

　　1.2泛型型別的繼承

　　　　泛型型別仍然是類型，它能從其他任何類型派生。

    public class Node1<T>    {        public T m_data;        public Node1<T> m_next;        public Node1(T data) : this(data, null) { }        public Node1(T data, Node1<T> next)        {            m_data = data;            m_next = next;        }        public override string ToString()        {            // ABC            return m_data.ToString()+((m_next!=null)?m_next.ToString():null);        }    }

　　上面例子必須是相同資料類型下使用，加入鏈表需要多個m_data為多種類型的時候這種結構將無法滿足，這時候我們可以考慮抽出一個非泛型的基類，這樣繼承的泛型就可以指定多種類型。這是一個泛型應用的技巧。

public class Node2    {        protected Node2 m_next;        public Node2(Node2 next)        {            m_next = next;        }    }   public class TypeNode<T> : Node2 {        public T m_data;        public TypeNode(T data,Node2 next):base(next){            m_data = data;        }        public TypeNode(T data):this(data,null){        }        public override string ToString()        {            // Tody is 時間。            return m_data.ToString() + ((m_next != null) ? m_next.ToString() : null);        }    }

1.3泛型型別的同一性

　　這種性質不經常用，這裡簡單記一下只當瞭解。

　　簡化泛型的寫法多封裝一層去除"<"">"。

　　class DateTimeList:List<DateTime>{

　　//這裡不需要放入任何代碼。

}

這樣使用的時候就沒有<,>符號了。

DateTimeList dt=new DateTimeList();

這隻是表面方便了，絕對不要單純出於增強代碼可讀性目的定義一個新類，事實上也不會這麼做，但是這樣寫會喪失同一性和相等性，如下代碼為Flase

Boolean sameType=(typeof(List<DateTime>)==typeof(DateTimeList));

可以通過使用using指令彌補相等性，添加如下結果為True;

using DateTimeList=System.Collections.Generic.List<System.DateTime>;

 

1.4代碼爆炸

　　使用泛型型別參數的一個方法在JIT(即時編譯)編譯時間，Clr擷取方法的IL，用指定的實參進行替換，建立恰當的本地代碼，缺點是CLR要為每種不同的方法、類型組合產生本地代碼，可能造成應用程式集顯著增大，損壞效能，稱之為 代碼爆炸。

　　但是CRL內建了一些最佳化措施，緩解代碼爆炸。所有程式集使用List<DateTime>時候，只會產生一次，認為所有參考型別實參都是完全相同，List<String>和List<Stream>可以公用，之所以會這樣，是因為所有參考型別的實參或者變數實際都是指向堆上的對象指標，而指標全部都是以相同的方式來操作。

2，泛型介面

　　泛型介面的一個例子是IComparable介面，在介面裡詳細寫

3，泛型委派

　　建議使用泛型的Action和Func委託，會在以後的委託中細說

4，委託和介面的逆變和協變泛型型別實參

　　不變數（invariant）表示泛型型別不可變。

　　逆變數（contravariant）表示泛型型別參數可以從一個基類更改為該類的衍生類別，用in關鍵字標記，只出現在輸入位置。

　　協變數（covariant） 表示泛型型別可以從一個衍生類別更改為它的基底類型，用out關鍵字標記，只出現在輸出位置。

　　public delegate TResult Func<in T,out TResult>(T arg);

　　Func<object,ArgumentException> fn1=null;

　　func<string,Exception> fn2=fn1;//這裡不需要顯示轉換，因為逆變數，協變數

　　調用委託Exception e=fn2("");

　　

　　使用要擷取泛型參數和傳回值的委託時，建議盡量使用in和out關鍵字，因為不會有不良反應。

　　泛型介面和泛型委派一樣也可以用out和in。

5，泛型方法

 　　用一個例子介紹下泛型的定義，下面一個類型定義了一個型別參數，一個方法定義了它自己的專用型別參數。

　　

class GenericType<T>{  private T m_value;  public GenericType(T value){m_value=value;}  public TOutput Coverter(TOutput)(){        TOutput  result=(TOutput)Convert.ChangeType(m_value,typeof(TOutput ));      return   result;  }  }

  下面寫一個比較經典常用的泛型方法，2個參數互換

private static void Swap<T>(ref T o1,ref T o2){  T temp=o1;  o1=o2;  o2=temp;    }

 

6泛型約束

  確保使用當前泛型是自己想要的類型。

　例如如下方法，在類型沒有提供CompareTo方法時候會報錯。

　private static T Min<T>(T o1,To2){

    if(o1.CompareTo(o2)<0)

      return o1;

    return o2;

  }

   這個時候我們就需要在該泛型方法添加泛型約束。

　private static T Min<T>(T o1,To2) where T:IComparable<T>{

    if(o1.CompareTo(o2)<0)

      return o1;

    return o2;

  }

泛型約束主要分為3種。

1，主要約束   主要約束可以是一個參考型別，實參必須與約束相同或者派生，

例如where T:Stream ，使用該泛型方法必須是Stream 類型或者其衍生類別型。

where T:Class，使用該泛型方法必須是參考型別。

2,次要約束   次要約束代表的是一個借口類型，指定的參數必須實現所有介面約束例如 where T:IComparable<T>

3，構造器約束    指定的實參必須實現公用無參構造器的一個非抽象類別型where T:New()

 

　　

 下面是項目中用到的一個泛型方法，模板還原序列化。使用了Newtonsoft.Json

        public T GetTemplateData<T>() where T : TemplateData        {            if (!string.IsNullOrEmpty(TemplateDataJsonStr))            {                T obj = (T)JsonConvert.DeserializeObject(TemplateDataJsonStr, typeof(T));                obj.CheckField();                return obj;            }            else return null;                    }        public void SetTemplateData(TemplateData templateData)         {           TemplateDataJsonStr= JsonConvert.SerializeObject(templateData);        }

 

 

 

　　

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