[C#2] 1-泛型

1. 泛型概述

泛型是一種類型的多态；比如當我們寫一個棧或者隊列的時候，需要指定其資料類型，int一份代碼，string一份代碼，object的一份代碼， 這些代碼除了資料類型不同之外其他大部分都是相同的，根據設計模式的思想，抽象出來變化點封裝它， 共同的部分作為共用的代碼。這裡的變化點就是類型了，共同部分就是算法相同，是以就把類型抽象化， 于是乎泛型問世&[個人了解]。

C#泛型由CLR在運作時支援，這使得泛型可以在CLR支援的各種語言上無縫集合； C#泛型代碼在被編譯[第一次編譯]為IL代碼和中繼資料時[泛型版的IL和中繼資料]， 采用特殊的占位符來表示泛型類型，并用專有的IL指令支援泛型操作，真正的泛型執行個體化工作發生在JIT編譯[第二次編譯]時。 當JIT編譯器第一次遇到這種特殊的IL和中繼資料時，會利用實際的類型進行替換[泛型類型的執行個體化]。 CLR為所有類型參數是引用類型的泛型類型産生同一份代碼，而對值類型來說，不同的值類型産生不同的代碼， 相同的則共用同一份代碼。

C#泛型類型攜帶有豐富的中繼資料，是以C#的泛型類型可以應用于強大的反射技術；采用[基類, 接口, 構造器, 值類型/引用類型]的限制方式來實作對類型參數的"顯式限制"， 提高了類型的安全性。DEMO：

public class MyType<T> where T : struct
{
     private T[] _items;
     public void Add(T itme)
     {
     }
}      

編譯後IL如下：

//泛型類<'1代表元數或者參數數量>
.class public auto ansi beforefieldinit MyType`1<valuetype .ctor 
//注意這裡加上了泛型限制<[mscorlib]System.ValueType) T>
//表明類型參數是值類型的
([mscorlib]System.ValueType) T>
    extends [mscorlib]System.Object
{
} // end of class MyType`1
//這是那個私有字段
.field private !T[] _items
 
//Add方法，類型參數<T>之前有一個感歎号<!>，這是CIL開始支援泛型
//後引入的新特性，它指出為類指定的第一個類型參數的存在，表明這是
//一個類型參數
.method public hidebysig instance void  Add(!T itme) cil managed
{
    // 代碼大小       2 (0x2)
    .maxstack  8
    IL_0000:  nop
    IL_0001:  ret
} // end of method MyType`1::Add      

除了這些差別外，泛型類和非泛型類的CIL代碼并無太大差別。

2. 泛型類型和泛型方法

可以用于泛型的類型有類、接口，結構、委托。

C#支援泛型方法，但不支援除方法外的其他成員[屬性、事件、索引器、構造器、析構器。但這些成員本身可以包含在泛型類型中，并使用泛型類型的類型參數]； 泛型方法可以包含在泛型類型中，也可以包含在非泛型類型中[即普通的類型]。泛型方法：

public class GenericsMehod
{
    //非泛型類中的泛型方法,參數限制為引用類型
    //<傳入值類型參數将引起編譯錯誤>
    public int FindItem<T>(T[] items, T item)where T:class
    {
        for (int i = 0; i < items.Length; i++)
        {
            if (items[i].Equals(item))
            {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
}      

調用就不寫了，泛型方法支援重載，但是之差別類型參數限制的重載是非法的； 也是支援重寫的，重寫時的類型參數的限制被預設繼承，任何的限制的指定都是不必要的，也是不可以指定限制的。

3. 泛型限制

為什麼要有限制呢？假如我寫了一個泛型類，這個泛型參數調用到CompareTo方法， 但是并不是所有的類型參數都有這個方法，假如傳入的類型沒這個方法，就會引起錯誤了， 是以保證你的代碼的健壯的話，加上限制還是很有必要的[就是說傳入的類型必須有這個方法才可以編譯通過， 把錯誤暴露在編譯階段]。泛型限制支援四種形式的限制【接口限制，基類限制，構造器限制，值類型/引用類型限制】； 限制并不是必須的，如果沒有指定限制，那麼類型參數将隻能通路System.Object類型中的公有方法。文法為where語句

上面的類型參數需要一個CompareTo方法就可以用一個接口限制加以實作：

public class MyGenerics<T>; where T : IComparable{}      

基類限制：表是類型參數必須是繼承子指定的類型<where T : 基類>；

構造器限制：隻支援無參的構造器限制，就是必須保障參數類型可以調用它的無參構造器<where T : new()>：

值類型/引用類型限制：隻有兩種情況了<where T:struct>或者<where T:class>,指定參數類型必須是值類型或者引用類型；

作者：

Blackheart

出處：

http://linianhui.cnblogs.com

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