C# 泛型

泛型

泛型不仅限于类，还将用于委托、接口和方法的泛型。

泛型概述

泛型并不是一个全新的结构，其他语言中有类似的概念。例如，C++模板就与泛型相当。但是，C++模板和.NET 泛型之间有一个很大的区别。对于 C++模板，在用特定的类型实例化模板时，需要模板的源代码。相反，泛型不仅是 C#语言的一种结构，而且是 CLR 定义的。所以，即使泛型类是在C#中定义的，也可以在 Visual Basic 中用一个特定的类型实例化该泛型。

• 性能
  泛型的一个主要优点是性能。对值类型使用非泛型集合类，在把值类型转换为引用类型，和把引用类型转换为值类型时，需要进行装箱和拆箱操作。值类型存储在堆栈上，引用类型存储在堆上。

• 类型安全性
  泛型的另一个特性是类型安全。

• 代码重用
  泛型允许更好地重用二进制代码。

• 代码的扩展
  因为泛型类的定义会放在程序集中，所以用某个类型实例化泛型类不会在 IL 代码中复制这些类。

• 命名约定

  • 泛型类型的名称用字母 T 作为前缀。
  • 如果没有特殊的要求，泛型类型允许用任意类替代，且只使用了一个泛型类型，就可以用字符T 作为泛型类型的名称。
    public class List { }
    public class LinkedList { }
  • 如果泛型类型有特定的要求(例如必须实现一个接口或派生于基类)，或者使用了两个或多个泛型类型，就应给泛型类型使用描述性的名称：
    public delegate void EventHandler(object sender, TEventArgs e);
    public delegate TOutput Converter(TInput from);
    public class SortedList { }

创建泛型类

public class LinkedListNode<T>
{
	private T value;
	public LinkedListNode(T value)
	{
		this.value = value;
	}
	public T Value
	{
		get { return value; }
	} 
	private LinkedListNode<T> next;
	public LinkedListNode<T> Next
	{
		get { return next; }
		internal set { next = value; }
	}
	private LinkedListNode<T> prev;
	public LinkedListNode<T> Prev
	{
		get { return prev; }
		internal set { prev = value; }
	}
}

泛型类的特性

在创建泛型类时，需要一些其他 C#关键字。例如，不能把 null 赋予泛型类型。此时，可以使用default 关键字。

• 默认值
• 约束
• 继承
• 静态成员

泛型接口

使用泛型可以定义接口，接口中的方法可以带泛型参数。在链表示例中，就执行了 IEnumerable
接口，它定义了 GetEnumerator()方法，以返回 IEnumerator。

public interface IComparable<T>
{
	int CompareTo(T other);
}

泛型方法

除了定义泛型类之外，还可以定义泛型方法。在泛型方法中，泛型类型用方法声明来定义。

void Swap<T>(ref T x, ref T y)
{
	T temp;
	temp = x;
	x = y;
	y = temp;
}

int i = 4;
int j = 5;
Swap<int>(ref i, ref j);
Swap(ref i, ref j);

泛型委托

委托是类型安全的方法引用。通过泛型委托，委托的参数可以在以后定义。
public sealed delegate void EventHandler(object sender, TEventArgs e) where TEventArgs : EventArgs

Framework的其他泛型类型

除了 System.Collections.Generic 命名空间之外，.NET Framework 还有其他泛型类型。这里讨论的结构和委托都位于 System 命名空间中，用于不同的目的。

• 结构Nullable
• 委托EventHandler
• 结构ArraySegment