泛型、约束(where)

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泛型

C#中的泛型也就是C++中的模板，泛型允许您延迟编写类或方法中的编程元素的数据类型的规范，直到实际在程序中使用它的时候。换句话说，泛型允许您编写一个可以与任何数据类型一起工作的类或方法，程序的入口点(Main函数)不能是泛型的或属于泛型类型的，也可以理解为Main函数不能在泛型类中，它提供了一个更优雅的方式，可以让多个类型共享一组代码，泛型允许我们生命类型参数化的代码，可以用不同的类型进行实例化，也就是说我们可以用“类型占位符”来写代码，然后在创建类的实例时指明真实的类型。

C#提供了5种泛型：类、结构、接口、委托、方法

泛型的特点

1.有助于最大限度地重用代码、保护类型的安全以及提高性能，因为如果用collection中的相关数据结构会比较慢，因为它们里面存的是object对象，object对象为引用类型，在和值类型相互转化的时候需要进行装箱和拆箱操作，所以效率没有直接定义成固定类型的数据结构快。

2.可以使用自定义泛型集合类或者NET 框架类库在 System.Collections.Generic 命名空间中包含了一些新的泛型集合类，来替代System.Collections 中的集合类

3.可以创建自己的泛型接口、泛型类、泛型方法、泛型事件和泛型委托

4.可以对泛型进行约束以访问特定数据类型的方法

5.关于泛型数据类型中使用的类型的信息可在运行时通过反射获取

约束

要让泛型变得更有用，我们需要提供额外的信息让编译器知道参数可以接受哪些类型，这些额外的信息叫做约束，只有符合约束的类型才能替代给定的类型参数，来产生构造类型。约束使用where子句列出，每一个有约束的类型参数有自己的where子句，如果形参有多个约束，它们在where子句中使用逗号分隔。

约束类型和次序

where子句可以以任何次序列出，然而where子句中的约束必须有特定的顺序。
(1)最多只能有一个主约束，如果有则必须放在第一位
(2)可以任意多的接口名约束
(3)如果存在构造函数约束，则必须放在最后

泛型类

    //泛型接口IF
    public interface IF<V> where V:new() //约束类型V 必须带有无参公共构造函数
    {
        V b { get; set; } //含有一个属性
    }

    public class A<T, V> where T : IF<V>
                         where V : new()
    {//约束类型T 必须为IF这个接口类型，或者实现IF这个接口的类型
    }//约束类型V 必须带有无参公共构造函数

    public class B
    {
        //B作为IF的泛型，所以必须含有无参公共构造函数(可以使用默认也可以自定义，但必须要有)
        public B() { } 
        B(int i) { }
    }
    
    //实现IF接口的类型BTemp
    public class BTemp : IF<B>
    {
        //因为接口IF中含有一个属性，所以在实现接口后需要实现该属性
        public B b { get => throw new NotImplementedException(); set => throw new NotImplementedException(); }
    }

    public class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            A<BTemp, B> a = new A<BTemp, B>();   //使用实现IF接口的类型
            A<IF<B>, B> a1 = new A<IF<B>, B>();  //直接使用IF接口类型
        }
    }

泛型方法

方法是成员不是类型，泛型方法可以在泛型和非泛型类以及结构和接口中声明，泛型方法包括( )内的方法参数列表和< >内的类型参数列表，类型参数列表在方法名称后，在方法参数列表之前。

调用时根据推断类型省略<>

编译器可以从方法参数中推断类型参数，我们可以省略类型参数和调用中的<>。

    public class Program
    {
        static public void foo<T>(T t)
        {
            Console.WriteLine(t);
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            int i = 10;
            Program.foo<int>(i);
            Program.foo(i);   //编译器从方法参数中推断出该类型，所以可以省略调用时的<>
        }
    }