所谓泛型是指将类型参数化以达到代码复用提高软件开发工作效率的一种数据类型。
一种类型占位符，或称之为类型参数。我们知道在一个方法中，一个变量的值可以作为参数，但其实这个变量的类型本身也可以作为参数。泛型允许我们在调用的时候再指定这个类型参数是什么。在.net中，泛型能够给我们带来的两个明显好处是——类型安全和减少装箱、拆箱。
C#泛型类与结构
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。
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
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。
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) { }
}
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);
}
}
泛型委托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数”——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
泛型方法的声明与调用
//不是泛型类,是一个具体的类，这个类不需要泛型类型的实例化
public class Finder
{
// 但是是一个泛型方法,请看泛型方法的声明，参数要求泛型化
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>不是放到Finder后面，而是放在Find后面。
int i=Finder.Find<int> ( new int[]{1,3,4,5,6,8,9}, 6);
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);
//两句申明一样，where字句,T继承A，泛型参数必需要继承A
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;
}
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，只需要写方法的签名
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
//重写的时候，不能写约束，也不添加新的约束，只能继承父类的约束。
public override T G<T>(T t) where T: IComparable {}
}
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数”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”由where子句表达，可以指定“基类约束”，“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。
基类约束
class A { public void F1() {…} }
class B { public void F2() {…} }
class C<S,T>
where S: A // S继承自A
where T: B // T继承自B
{
// 可以在类型为S的变量上调用F1，
// 可以在类型为T的变量上调用F2
….
}
接口约束
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>
{
// 可以在类型为K的变量上调用CompareTo，
// 可以在类型为V的变量上调用Print和GetKey
….
}
构造器约束
class A { public A() { } }
class B { public B(int i) { } }
class C<T>
where T : new()
{
//可以在其中使用T t=new T();
….
}
C<A> c=new C<A>(); //可以，A有无参构造器
C<B> c=new C<B>(); //错误，B没有无参构造器
值类型/引用类型约束
public struct A { … }
public class B { … }
class C<T>
where T : struct
{
// T在这里面是一个值类型
…
}
C<A> c=new C<A>(); //可以，A是一个值类型
C<B> c=new C<B>(); //错误，B是一个引用类型
总结
• C#的泛型能力由CLR在运行时支持，它既不同于C++在编译时所支持的静态模板，也不同于Java在编译器层面使用“搽拭法”支持的简单的泛型。
• C#的泛型支持包括类、结构、接口、委托共四种泛型类型，以及方法成员。
• 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”，它不支持C++模板那样的基于签名的隐式约束。
