泛型是什么?

转自:https://blog.youkuaiyun.com/qingmengwuhen1/article/details/52139352

泛型用一个通用的数据类型T来代替object,在类实例化时指定T的类型,运行时(Runtime)自动编译为本地代码,运行效率和代码质量都有很大提高,并且保证数据类型安全。

如果不使用泛型,可能出现的问题

  1. 如果传的int类型参数,要写一个方法。如果传string类型参数,还要写一个方法。
public class Stack
{
     private int[] m_item;
     public int pop(){...}
     public void Push(int item){...}
     public Stack(int i)
     {
         this.m_item = new int[i];
     }
}
  1. 如果直接把参数类型写成object,处理值类型时,会出现装箱、拆箱操作,但将用到的数据类型的强制转换操作,会增加处理器的负担。如果在内部有不同类型的转换,会在运行时出现类型转换异常。
public class Stack
    {
        private object[] m_item;
        public object Pop(){...}
        public void Push(object item){...}
        public Stack(int i)
        {
            this.m_item = new[i];
        }
      }
      在数据类型的强制转换上还有更严重的问题(假设stack是Stack的一个实例):
Node1 x = new Node1();
            stack.Push(x);
         Node2 y = (Node2)stack.Pop();

针对object类型栈的问题,我们引入泛型,他可以优雅地解决这些问题。

用一个通用的数据类型T来作为一个占位符,等待在实例化时用一个实际的类型来代替。

例:

public class Stack<T>
{
    private T[] m_item;
    public T Pop(){...}
    public void Push(T item){...}
    public Stack(int i){
         this.m_item = new T[i];
    }
}
类的写法不变,只是引入了通用数据类型T就可以适用于任何数据类型,并且类型安全的。这个类的调用方法:
//实例化只能保存int类型的类
Stack<int> a = new Stack<int>(100);
   a.Push(10);
   a.Push("8888");//这行编译不通过,因为类a只接收int类型的数据
   int x = a.Pop();
Stack<String> b = new Stack<String>(100);
    b.Push(10);//这行编译不通过,因为类b只接收String类型的数据
   String y = b.Pop();

这个类和Object实现的类有截然不同的区别:

1.它是类型安全的。实例化了int类型的栈,就不能处理String类型的数据,其他的数据类型也一样。
2.无需装箱和拆箱。这个类在实例化时,按照所传入的数据类型生成本地代码,本地代码数据类型已确定,所以无需装箱和拆箱。
3.无需类型转换。

### 软件开发中的两种或概念 在软件开发领域,是一种重要的编程特性,旨在提高代码的灵活性、可重用性和安全性。以下是两种常见的或概念: #### 1. **基于类的延迟绑定** 这种的核心理念在于将具体的类定义推迟到实际使用阶段。通过这种方式,开发者可以在编写通用算法时无需提前指定具体的数据类,从而实现更高的代码复用率。 例如,在C#中,允许程序员声明一个类或方法时不立即确定其内部使用的数据类[^2]。只有当客户端代码实例化这个类或者调用该方法时,才会提供确切的类信息。这种方法不仅增强了代码的安全性,还减少了重复编码的工作量。 ```csharp public class GenericList<T> { private T[] items; public void Add(T item) { // 添加逻辑... } } ``` 在此示例中,`T` 是一种占位符,表示任何可能的具体类将在稍后的实例化过程中被替换掉。 #### 2. **子类关系与协变/逆变** 另一种的重要概念涉及子类之间的兼容性规则——即所谓的协变(covariance)和逆变(contravariance)。这一机制使得某些情况下可以更自由地处理继承层次结构内的对象转换问题。 以仓颉语言为例,它支持复杂的子类关系研究[^1]。这意味着如果存在两个类 `A` 和 `B` 并且 `B` 继承自 `A` ,那么对于某个接受 `IEnumerable<A>` 的函数来说,传入一个实现了 `IEnumerable<B>` 的集合也是合法的操作。这体现了系统的强大表达能力及其带来的额外便利之处。 ```java // Java 中的一个简单例子展示 List<? extends Number> 协变情况 void processNumbers(List<? extends Number> numbers) {} processNumbers(new ArrayList<Integer>()); processNumbers(new ArrayList<Double>()); ``` 以上代码片段展示了如何利用Java里的通配符(`?`)加上上下界约束来体现间的子类关联性质。 ---
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