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C#泛型编程基础知识总结[转]

2012年12月24日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3340字 ⁄ 字号 评论关闭
在项目中通过对项目不断更深的认识,运用了设计模式,就难免不运到开箱和装箱操作,通常的开箱和装箱操作对系统的性能有一定的影响。为了解决这一个问题,其中一种解决方案是运用泛型来解决。下面是C#2.0泛型的简单介绍和使用,便于在项目中灵活运用。

一、C#泛型演示

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# 泛型简介
Stack<int> x = new Stack<int>();
x.Push(17);
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。

三、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“茶匙发”,这使得泛型能力可以在各个支持CLR的语言之间进行无缝互操作。C#泛型代码在被编译为IL代码和元数据时,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。

四、C#泛型编译机制
一轮编译时,编译器只为Stack<T>类型产生"泛型版"IL代码与元数据——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<int>时,将用int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。

五、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 "显式约束",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。

六、C#泛型类与结构

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<stringint>{}   //合法 

class G : C<U, V>{}   //非法

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,它的类型参数要么已实例化,要么来源于子类(同样是泛型类型)声明的类型参数。

七、泛型类型的成员

class C<V>

    
public V f1;      //声明字段 
    public D<V> f2;   //作为其他泛型类型的参数 
    public C(V x) 
    

       
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继承的公有成员。

八、泛型接口

interface IList<T> 

    T[] GetElements(); 
}
 

interface IDictionary<K,V> 

    
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<T> : IList<T>, IDictionary<int, T> 

    
public T[] GetElements() 
    
{  return null;  } 

    
public void Add(int index, T value) 
        
{ } 
}

九、泛型委托

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
支持在委托返回值和参数上应用参数类型,这些参数类型同样可以附带合法的约束。

泛型方法简介
C#泛型机制只支持 "在方法声明上包含类型参"——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。

十一、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>( T[] items,  T item) 
    

        
for(int i=0;i<items.Length;i++)
        

            
if (items[i].Equals(item))  
           
return i; } 
        }
 
        
return -1
    }
 
}
 

// 泛型方法的调用 
int i=Finder.Find<int>new int[]{1,3,4,5,6,8,9}6);

十二、泛型方法的重载

class MyClass 
{
    
void F1<T>(T[] a, int i); // 不可以构成重载方法 

    
void F1<U>(U[] a, int i);

    
void F2<T>(int x); // 可以构成重载方法 

    
void F2(int x);

    
void F3<T>(T t) where T : A; // 不可以构成重载方法 

    
void F3<T>(T t) where T : B; 
}

十三、泛型方法的重写

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

    
//合法的重写,约束被默认继承 
    public override X F<X,Y>(X x, Y y){  } 

    
//非法的重写,指定任何约束都是多余的 
    public override T G<T>(T t) where T: IComparable {} 
}

十四、泛型约束简介
C#泛型要求对"所有泛型类型或泛型方法的类型参"的任何假定,都要基于"显式的约束",以维护C#所要求的类型安全。"显式约束"where子句表达,可以指定"基类约""接口约束""构造器约束""值类型/引用类型约束"共四种约束。"显式约束"并非必须,如果没有指定"显式约束"泛型类型参数将只能访问System.Object类型中的公有方法。

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