C#高級編程之泛型一（泛型的引入、泛型的使用、何為泛型）

新進小設計 2021-03-14

展開全文

為何引入泛型

當我們要對不同類型的參數執(zhí)行類似的方法時：如下所示功能打印傳入參數的相關信息。

class CommonMethdod
    {
        /// <summary>
        /// show int 
        /// </summary>
        public static void ShowParam(int iParam)
        {
            Console.WriteLine($"this is {typeof(CommonMethdod)},type={iParam.GetType().Name},param={iParam}");
        }
        public static void ShowParam(string sParam)
        {
            Console.WriteLine($"this is {typeof(CommonMethdod)},type={sParam.GetType().Name},param={sParam}");
        }
    }

只是參數的不同，函數體以及函數名稱都相同，很快我們想到了一種替代方案：將函數形參改為Object。

public static void ShowParam(object oParam)//函數聲明oParam為object,但是實參為其子類-->LSP。
        {
            Console.WriteLine($"this is {typeof(CommonMethdod)},type={oParam.GetType().Name},param={oParam}");
        }

這似乎能解決我們的問題，一個方法可以適用于所有類型。之所以能解決的原因是：

Object是所有類的基類；任何父類出現的地方(Object作為函數簽名的形參)，都可以用子類代替[實際傳入實參](里氏替換原則LSP)。
但是其會存在這樣的問題：

性能問題：會出現裝箱與拆箱。此處為 int->object(裝箱），object->int實際類型（拆箱）；

對于裝箱拆箱的問題，這里就要了解C#裝箱與拆箱的內部操作和C#內存模型。

詳情請移步至：

https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/types/boxing-and-unboxing

https://blog.csdn.net/qiaoquan3/article/details/51439726

2.類型安全問題（泛型約束可解決）。如下所示：

程序編譯通過，但是運行期間會拋異常，對于這種以Object作為基類來進行裝箱拆箱的操作存在類型安全隱患。那在C#2.0泛型提出來后就很好的解決了這兩個問題。

關于泛型約束的問題，明天再寫。。。。

那泛型到底怎么使用呢？

泛型的使用：

如下所示為泛型方法的使用：

/// <summary>
        /// 泛型方法代替上一個Object方法
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="tParam"></param>
        public static void ShowParam<T>(T tParam)
        {
            Console.WriteLine($"this is {typeof(T)},type={tParam.GetType().Name},param={tParam}");
        }

我們在客戶端調用，代碼如下：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("***********************Common********************");
            CommonMethdod.ShowParam(1);
            CommonMethdod.ShowParam("abc");
            Console.WriteLine("***********************Object********************");
            object obj = 3.1415926;
            CommonMethdod.ShowParam(obj);
            Console.WriteLine("***********************Generic********************");
            string str = "efg";
            int intVal = 0;
            CommonMethdod.ShowParam<string>(str);
            CommonMethdod.ShowParam<int>(intVal);
            Console.ReadKey();
        }
    }

結果如下：

泛型的定義

泛型將類型參數的概念引入 .NET，這樣就可設計具有以下特征的類和方法：在客戶端代碼聲明并初始化這些類或方法之前，這些類或方法會延遲指定一個或多個類型。其兼具可重用性、類型安全性和效率，這是非泛型類和非泛型方法無法實現的。

總結：

使用泛型類型可以最大限度地重用代碼、保護類型安全性以及提高性能。
泛型最常見的用途是創(chuàng)建集合類。
.NET 類庫在 System.Collections.Generic 命名空間中包含幾個新的泛型集合類。應盡可能使用這些類來代替某些類，如 System.Collections 命名空間中的 ArrayList。
可以創(chuàng)建自己的泛型接口、泛型類、泛型方法、泛型事件和泛型委托。
可以對泛型類進行約束以訪問特定數據類型的方法。
在泛型數據類型中所用類型的信息可在運行時通過使用反射來獲取。