用人类自然的语言说泛型

 泛型
一、什么是泛型？
通过泛型可以定义类型安全类，而不会损害类型安全、性能或工作效率

二、实例化泛型
1、可以使用任何类型来声明和实例化
2、申明和实例话都必须用一个特定的类型来代替一般类型T
3、例子：
//原来写法
Public   class   Stack
{
object[]   m_Items;
public   void   Push(object   item)
{...}
public   object   Pop()
{...}
}
Stack   stack   =   new   Stack();
stack.Push(1);
int   number   =   (int)stack.Pop();

//有了泛型后
Public   class   Stack
{
T[]   m_Items;
public   void   Push(T   item)
{...}
public   T   Pop()
{...}
}
Stack   stack   =   new   Stack ();
stack.Push(1);
int   number   =   (int)stack.Pop();

三：泛型的好处
1、一次性的开发、测试和部署代码，通过任何类型来重用它
2、编译器支持和类型安全
3、不会强行对值类型进行装箱和取消装箱，或者对引用类型进行向下强制类型转换，所以性能得到显著提高。
注：值类型大概可以提高200%，引用类型大概为100%

四：多个泛型
1、单个类型可以定义多个泛型

五：泛型别名
1、在文件头部使用using   为特定类型取别名，别名作用范围是整个文件
2、例子
using   List   =   LinkedList ;
class   ListClient
{
static   void   Main(string[]   args)
{
List   list   =   new   List();
list.AddHead(123,"AAA");
}
}

五：泛型约束
(1)、派生约束
如：
public   class   LinkedList   where   K:IComparable
{
T   Find(K   key)
{
if   (str.Key.CompareTo(key)   ==   0)//只有实现这个接口才可比较
}
}

注意:
1、所有的派生约束必须放在类的实际派生列表之后
如：public   class   LinkedList :IEnumerable   where   K:IComparable
        {...}
2、一个泛型参数上可以约束多个接口（用逗号分隔）
public   class   LinkedList   where   K:IComparable ,IConvertible
3、在一个约束中最多只能使用一个基类
4、约束的基类不能是密封类或静态类
5、不能将System.Delegate或System.Array约束为基类
6、可以同时约束一个基类以及一个或多个接口，但是该基类必须首先出现在派生约束列表中。
7、C#允许你将另一个泛型参数指定为约束
public   class   MyClass   where   T:U
{...}
8、可以自己定义基类或接口进行泛型约束
9、自定义的接口或基类必须与泛型具有一致的可见性

(2)、构造函数约束
如：
class   Node     where   T:new()
{
}
注意：
1、可以将构造函数的约束和派生约束结合起来，前提是构造函数的约束出现在约束列表中的最后

(3)、引用/值类型约束
1、可以使用struct约束将泛型参数约束为值类型(如int、bool、enum),或任何自定义结构
2、同样可以使用class约束将泛型参数约束为引用类型
3、不能将引用/值类型约束与基类约束一起使用，因为基类约束涉及到类
4、不能使用结构和默认构造函数约束，因为默认构造函数约束也涉及到类
5、虽然您可以使用类和默认构造函数约束，但是这样做没有任何价值
6、可以将引用/值类型约束与接口约束组合起来，前提是引用/值类型约束出现在约束列表的开头

六：泛型和强制类型转换
1、C#编译器只允许将泛型参数隐式转换到Object或约束指定的类型
如：
interface   IS{...}
class   BaseClass{...}
class   MyClass   where   T:BaseClass,IS
{
void   SomeMethod(T   t)
{
IS   obj1   =   t;
BaseClass   obj2   =   t;
object   obj3   =   t;
}
}
2、编译器允许你将泛型参数显示强制转换到其他任何借口，但不能将其转换到类
interface   IS{...}
class   SomeClass{...}
class   MyClass     //没有约束
{
void   SomeMethod(T   t)
{
IS   obj1   =   (IS)t;   //可以
SomeClass   obj2   =   (SomeClass)t   //不可以
}
}
3、可以使用临时的Object变量，将泛型参数强制转换到其他任何类型
class   SomeClass{...}
class   MyClass    
{
void   SomeMethod(T   t)
{
object   temp   =   t;
SomeClass   obj   =   (SomeClass)temp;//可以
}
}
注意：这里只是告诉你这样写是可以的，但是要不要这样写？不要这样写，因为如果t确实没有继承SomeClass编译没错但是运行就会出错
4、解决上面强制转换问题，可以使用is和as运算符进行判断
public   class   MyClass
{
public   void   SomeMethod
{
if   (t   is   int   ){...}
if   (t   is   LinkedList ){...}
//如果泛型参数的类型是所查询的类型，则is运算符返回true
string   str   =   t   as   string;
//如果这写类型兼容，则as将执行强制类型转换，否则将返回null
if   (str   !=   null){...}
LinkedList   list   =   t   as   LinkedList ;
if   (list   !=   null){...}
}
}

七：继承和泛型
1、在从泛型基类派生，可以提供类型实参，而不是基类泛型参数
public   class   BaseClass {...}
public   class   SubClass:BaseClass
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   BaseClass {...}
public   class   SubClass :BaseClass {...}
3、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
4、基类可以定义其签名使用泛型参数的虚礼方法，在重写它们时，子类必须在方法签名中提供相应的类型。
如：
public   class   BaseClass
{
public   virtual   T   SomeMethod()
{...}
}
public   class   SubClass:BaseClass
{
public   override   int   SomeMethod()
{...}
}
5、如果该子类是泛型，则它还可以在重写时使用它自己的泛型参数
public   class   SubClass :BaseClass
{
public   override   T   SomeMethod()
{...}
}
6、你可以定义泛型接口、泛型抽象类，甚至泛型抽象方法。
7、不能对泛型参数使用+或+=之类的运算符
public   class   Calculator
{
public   T   Add   (T   arg1,T   arg2)
{
return   arg1   +   arg2;//错误
}
}
但是我们可以通过泛型抽象类、接口来实现在个功能，因为实现泛型抽象类、接口我们就已经明确传一个参数了，就可以执行诸如+这样的操作。

八：泛型方法
1、方法可以定义特定于其执行范围的泛型参数
public   class   MyClass
{
public   void   MyMethod (X   x)
{...}
}
2、即使各包含类根本不使用泛型，你也可以定义方法特定的泛型参数
public   class   MyClass
{
public   void   MyMethod (T   t)
{...}
}
注意：该功能只使用于方法，属性，索引器只能使用在类的作用范围中定义的泛型参数。
3、调用泛型方法
MyClass   obj   =   new   MyClass();
obj.MyMethod (3);
也可以这样：
MyClass   obj   =   new   MyClass();
obj.MyMethod(3);   //该功能称为泛型推理
4、泛型方法也可以有自己的泛型参数约束
pubic   class   MyClass
{
public   void   SomeMethod (T   t)   where   T:IComparable
{...}
}
5、子类方法实现不能重复在父级别出现的约束
public   class   BaseClass
{
public   virtual   void   SomeMethod (T   t)where   T:new()
{...}
}
pubic   class   SubClass:BaseClass
{
public   override   void   SomeMethod (T   t)//不能再有约束
{...}
}
6、静态方法
静态方法可以定义特定的泛型参数和约束
public   class   MyClass
{
public   static   T   SomeMethod (T   t,X   x)
{...}
}
int   number   =   MyClass .SomeMethod (3,"AAA");
或者：int   mumber   =   MyClass .SomeMethod(3,"AAA");

九：泛型委托
1、在某个类中定义的委托可以利用该类的泛型参数
2、委托也可以定义自己的泛型参数