C# 语法之泛型

一.什么是泛型

　　泛型其实就是一个不确定的类型，可以在类或方法上使用。泛型在声明期间没有明确定义类型，编译后生成一个占位符，只有在调用后传入类型，才会将该确切的类型将占位符替换掉。

二.泛型的定义

//用在类中
public class ClassName<CName>
{
    //用在方法中
    public void Mothed<MName>() {
        
    }

    //泛型类中具体使用CName
    //返回值为CName并且接受一个类型为CName类型的对象
    public CName GetC(CName c) {

    }
}

　　这里的CName和MName是可变的类型（名字也是可变），可以让调用者来决定要使用的类型。

三.使用

　　下面举个例子。

public class Animal
{
    //会跑的方法
    public virtual void CanRun()
    {
        Console.WriteLine("Animal Run Can");
    }
}

public class Dog : Animal
{
    //重写父类方法
    public override void CanRun()
    {
        Console.WriteLine("Dog Can Run");
    }
}

public class Cat : Animal
{
    //重写父类方法
    public override void CanRun()
    {
        Console.WriteLine("Cat Can Run");
    }
}

　　再定义一个animalHouse来存放所有的动物。

public class AnimalHouse
{
    private List<Animal> animals = new List<Animal>();

    //添加方法
    public void AddAnimal(Animal a)
    {
        animals.Add(a);
    }
}

　　AnimalHouse可以存放所有的动物，但如果取出来，使用就有些不方便。现在放进去Dog和Cat，你可以将所有动物都带出来跑步。假如Dog有个方法是Canswin()游泳的方法，那这里是调用不了，animal没有这个方法。

　　如果使用泛型的话，就可以由调用者决定使用哪种类型。在AnimalHouse将所有animal改为泛型。

public class AnimalHouse<T>
{
    private List<T> animals = new List<T>();

    //添加方法
    public void AddAnimal(T a)
    {
        animals.Add(a);
    }
}

　　AnimalHouse想存放什么类型，由调用者决定。

//声明存放所有Dog类型的集合
AnimalHouse<Dog> dog = new AnimalHouse<Dog>();
//声明存放所有Cat类型的集合
AnimalHouse<Cat> cat = new AnimalHouse<Cat>();

　　传入哪个类型，原本的T就会编译成具体的类型。animalHouse可以让我们来自己构造存放哪种动物的集合。该集合就可以具体使用集合中动物特有的方法。

　　这里还有个问题，原本AnimalHouse只能存放animal，现在是泛型T，那就算是非animal的类也可以存进去，不符合最初的设计。所以为了类型安全，需要对传入的类型进行约束。

四.泛型约束

　　泛型约束就是对泛型（传入的类型）进行约束，约束就是指定该类型必须满足某些特定的特征，例如可以被实例化，实现Animal类等。举个例子。

class Base { }
class Test<T, U>
    where U : struct
    where T : Base, new()
{ }

　　使用的话，只需要在泛型后面加上where来使用。

　　where T : struct。类型必须为值类型。

　　where T : class。类型必须为引用类型。

　　where T : new()。类型参数必须具有公共无参数构造函数。 与其他约束一起使用时，new() 约束必须最后指定。

　　where T : <基类名>。类型参数必须是指定的基类或派生自指定的基类。

　　where T : <接口名称>。类型参数必须是指定的接口或实现指定的接口。 可指定多个接口约束。 约束接口也可以是泛型。

　　然后，我们来为AnimalHouse添加泛型约束为：必须包含公共无参构造函数和基数必须为Animal。

//Animal约束T必须是Animal的子类或者本身，new()约束放在最后
public class AnimalHouse<T> where T : Animal, new()
{
    private List<T> animals = new List<T>();

    //添加方法
    public void AddAnimal(T a)
    {
        //调用CanRun方法
        //如果不加Animal泛型约束是无法调用.CanRun方法的，因为类型是不确定的
        a.CanRun();

        animals.Add(a);
    }
}

　　现在AnimalHouse类限制要传入的参数是，必须继承Animal，且有公共无参构造函数的。