C# 泛型约束 xxx Where T：约束(二)

泛型是什么？

通过上篇的实例  C# 泛型约束 xxx<T> Where T：约束(一)，我们对泛型有一定的认识。

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。

在定义泛型类时，可以对代码能够在实例化类时用于类型参数的类型种类施加限制。如果代码尝试使用某个约束所不允许的类型来实例化类，则会产生编译时错误。这些限制称为约束。约束是使用 where 上下文关键字指定的。

五种类型的约束

下表列出了五种类型的约束：

约束	说明
T：struct	类型参数必须是值类型。可以指定除 Nullable 以外的任何值类型。
T:class	类型参数必须是引用类型，包括任何类、接口、委托或数组类型。
T:new ()	类型参数必须具有无参数的公共构造函数。当与其他约束一起使用时，new() 约束必须最后指定。
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。
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。可以指定多个接口约束。约束接口也可以是泛型的。
T：U	为 T 提供的类型参数必须是为 U 提供的参数或派生自为 U 提供的参数。这称为裸类型约束.

1. 派生约束

1.常见的

public class MyClass5<T> where T :IComparable { }

2.约束放在类的实际派生之后

public class B { }

public class MyClass6<T> : B where T : IComparable { }

3.可以继承一个基类和多个接口，且基类在接口前面

public class B { }

public class MyClass7<T> where T : B, IComparable, ICloneable { }

2. 构造函数约束

1.常见的

public class MyClass8<T> where T :  new() { }

2.约束组合

可以将构造函数约束和派生约束组合起来,前提是构造函数约束出现在约束列表的最后

public class MyClass8<T> where T : IComparable, new() { }

3. 值约束

1.常见的

public class MyClass9<T> where T : struct { }

2. 接口约束同时使用

与接口约束同时使用，在最前面(不能与基类约束,构造函数约束一起使用)

public class MyClass11<T> where T : struct, IComparable { }

4. 引用约束

1.常见的

public class MyClass10<T> where T : class { }

5. 多个泛型参数

public class MyClass12<T, U> where T : IComparable  where U : class { }

6. 继承和泛型

public class B<T>{ }

1.类型实参

1. 在从泛型基类派生时,可以提供类型实参,而不是基类泛型参数

    public class SubClass11 : B<int>{ }

2.子类泛型作为基类泛型的指定类型

2.如果子类是泛型,而非具体的类型实参,则可以使用子类泛型参数作为泛型基类的指定类型

    public class SubClass12<R> : B<R>{ }

3.子类重复基类的约束

3.在子类重复基类的约束(在使用子类泛型参数时,必须在子类级别重复在基类级别规定的任何约束)
    public class B<T> where T : ISomeInterface { }
    public class SubClass2<T> : B<T> where T : ISomeInterface { }

4.构造函数约束

public class B<T> where T : new()
{
    public T SomeMethod()
    {
        return new T();
    }
}
public class SubClass3<T> : B<T> where T : new() { }

7. 泛型方法

C#2.0泛型机制支持在"方法声名上包含类型参数",这就是泛型方法)

1.泛型类型/非泛型类型

泛型方法既可以包含在泛型类型中,又可以包含在非泛型类型中

public class MyClass5
{
    public void MyMethod<T>(T t){ }
}

2.泛型方法的声明与调用

public class MyClass5
{
    public void MyMethod<T>(T t)
    {
    }
}

public class App5
{
    public void CallMethod()
    {
        MyClass5 myclass5 = new MyClass5();
        myclass5.MyMethod<int>(3);
    }
}

3.泛型方法的重载

//第一组重载
void MyMethod1<T>(T t, int i) { }

void MyMethod1<U>(U u, int i) { }

//第二组重载
void MyMethod2<T>(int i) { }
void MyMethod2(int i) { }

//第三组重载，假设有两个泛型参数
void MyMethod3<T>(T t) where T : A { }
void MyMethod3<T>(T t) where T : B { }

//第四组重载

public class MyClass8<T, U>
{
    public T MyMothed(T a, U b)
    {
        return a;
    }
    public T MyMothed(U a, T b)
    {
        return b;
    }
    public int MyMothed(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
}

4.泛型方法的覆写

public class MyBaseClass1
{
    public virtual void MyMothed<T>(T t) where T : new() { }
}
public class MySubClass1 : MyBaseClass1
{
    //不能重复任何约束
    public override void MyMothed<T>(T t) { }
}

public class MyBaseClass2
{
    public virtual void MyMothed<T>(T t){ }
}
public class MySubClass2 : MyBaseClass2
{
    //重新定义泛型参数T
    public override void MyMothed<T>(T t){ }
}

8. 虚拟方法

public class BaseClass4<T>
{
    public virtual T SomeMethod()
    {
        return default(T);
    }
}
public class SubClass4 : BaseClass4<int> //使用实参继承的时候方法要使用实参的类型
{
    public override int SomeMethod()
    {
        return 0;
    }
}

public class SubClass5<T> : BaseClass4<T> //使用泛型继承时,方法也是泛型
{
    public override T SomeMethod()
    {
        return default(T);
    }
}

9. 泛型参数强制转换到Object或约束指定的类型

编译器只允许将泛型参数隐式强制转换到 Object 或约束指定的类型

class MyClass<T> where T : BaseClass, ISomeInterface
{
    void SomeMethod(T t)
    {
        ISomeInterface obj1 = t;
        BaseClass obj2 = t;
        object obj3 = t;
    }
}

//变通方法:使用临时的 Object 变量，将泛型参数强制转换到其他任何类型

class MyClass2<T>
{
    void SomeMethod(T t)
    {
        object temp = t;
        BaseClass obj = (BaseClass)temp;
    }
}

10. 泛型参数强制转换到其他任何接口

编译器允许您将泛型参数显式强制转换到其他任何接口，但不能将其转换到类

class MyClass1<T>
{
    void SomeMethod(T t)
    {
        ISomeInterface obj1 = (ISomeInterface)t;
        //BaseClass obj2 = (BaseClass)t;           //不能通过编译
    }
}

11. 泛型参数强制转换到其他任何类型

使用临时的 Object 变量，将泛型参数强制转换到其他任何类型

class MyClass2<T>
{
    void SomeMethod(T t)
    {
        object temp = t;
        BaseClass obj = (BaseClass)temp;
    }
}

12. 使用is和as运算符

public class MyClass3<T>
{
    public void SomeMethod(T t)
    {
        if (t is int) { }
        if (t is LinkedList<int>) { }
        string str = t as string;
        if (str != null) { }
        LinkedList<int> list = t as LinkedList<int>;
        if (list != null) { }
    }
}

参考资料

MSDN：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/d5x73970.aspx

部分内容参考：http://www.cnblogs.com/andrew-blog/archive/2012/03/21/ListT_Where.html