5. C#中的泛型

泛型主要的思想是逻辑复用，你不需要为所有的数据结构都写一遍该逻辑，如元素的比较、排序等，不同的类可以调用一个泛型函数。

主要介绍泛型机制的优点、泛型类型与泛型函数、类型约束与类型推断

1. 泛型的优点

a. 安全，因为指定了类型，所以不存在因为类型转换而出现的类型不安全。

b. 高效，因为不同类型之间的转换，有时还涉及到值类型与引用类型之间的装箱与拆箱，会很大的降低效率，有了泛型就不需要这些了。

c. 更简洁的代码，易于维护，因为你一看就知道是什么类型，不再需要去猜测这里应该赋什么类型。

2. 常见的泛型

最常见的就是泛型集合类了，如List<T>等，它的虚函数更少，所以性能更好。

还有一些泛型接口，如List<T>就实现了泛型接口IList<T>,此接口包括查找、排序等函数。

3. 泛型类型

泛型类型包括泛型类、泛型接口、泛型委托、泛型结构等等，在mono运行时，会为各种类型构造内部数据结构，所以需要指定具体的类型。

泛型类型又分为封闭类型与开放类型，封闭类型如Dictionary<TKey,Tvalue>，两个都指定了为泛型类型，运行时可以通过；而开放类型如Dictionary<,>，什么都没有指定，运行报错，会说这是一个开放类型。同样的，只指定了一个参数的也不能运行。
泛型类型也是类型，它和一般类一样，可以继承别的类型，也能派生出别的类型。当指定了泛型类型的实参后，并不影响继承关系。

泛型接口的目的是避免放置非泛型接口操作值类型时可能引起的装箱操作。

泛型委托，当需要调用的函数的形参有泛型类型时，使用委托调用该函数就要用到泛型委托来指定函数的形参类型。这样可以减少装箱操作，保证类型安全。这里需要提到泛型委托类型实参的逆变性和协变性：

逆变性指参数传递的兼容性，以in标识的参数成为逆变量，只能出现在传入的位置；

协变性指返回类型的兼容性，以out标识的参数称为协变量，只能出现在输出的位置，如方法的返回值类型；

使用如下：public delegate TResult Func<in T,out TResult>(T arg);

下面演示一下逆变量与协变量的作用：

Func<BaseUnit,String> func1=null;

Func<Hero,Object>func2=func1;//这是in与out关键词的作用，不需要显示的转型

Hero h=new Hero();

Object obj=func2(h);//in 的逆变量为输入，out的协变量为输出

4. 泛型函数

泛型函数会在函数名后面添加一个<T>，表示这是泛型函数，这里的T可以是指定一个返回类型、一个成员变量的类型或者是参数的类型，一般都是指定参数的类型。比如：void Func<T>(T a){}，调用形式如：Func<int>(b);
其实对于所有数组的基类System.Array,它虽然不是泛型类，但是它提供了很多静态泛型函数，如排序之类的。

5. 类型约束

类型约束主要是缩小传递参数的范围限制，在泛型类型中，可以约束<T>的类型

a. 引用类型约束，T必须是一个引用类型。Exp<T> where T : class

b. 值类型约束，T必须是值类型。如，Exp<T> where T : struct

c. 构造函数类型约束，对于函数中的T，它可以是值类型，或者类，但是该类有一个无参构造函数，当调用该函数时，就生成一个对象。Func<T>() where T : new()

d. 转换类型约束，T必须继承某个类或者实现某些结构体，exp<T>where T : Stream

 当有多个约束类型时，它们的顺序是(a/b)d(继承在前，实现在后)c

有些约束类型是互相冲突的，如果有值类型约束，那么就没有构造函数类型约束。

约束类型也可以作用于多个泛型类型，如：exp<T,U> where T : class where U : struct

6. 类型推断

有些泛型函数，在调用它们时，没有在<>里指定泛型类型的类型，那么，就需要通过实参的类型来推断每个方法形参的类型了，当第一次调用该函数后，该函数的形参类型就确定了，以后再调用，实参的类型应与它推断的类型一致，否则就会报错。

另外，函数的参数中，有时是引用传参，关键词有两种 ref 与out，ref强调更改，out强调输出。