C#学习-- 泛型Generic

这篇博客就C#的特性--泛型（Generic）做一下简单介绍：

学过C++的朋友应该都知道C++模板（Template）这一特性，C#中的泛型相当于C++中的模板。

（一）.在介绍泛型之前，我们先考虑以下情况：

假设我们现在需要写一个比较类，这个类需要对传入的两个double类型的数据进行比较大小操作，实现代码如下：

public class DoubleCompare
{
    private double x,y;

    public void Compare(double a,double b)//赋值函数
    {
        x=a;
        y=b;
    }

    public double Max()//返回较大值
    {    
        return (x>y)?x:y;
    }

    public double Min()//返回较小值
    {
        return (x<y)?x:y;
    }
}

Main函数调用如下：

static void Main(string[] args)
{
    DoubleCompare compare = double DoubleCompare();

    double a = 3;
    double b = 4;

    compare.Compare(a,b);

    double max = compare.Max();
    double min = compare.Min();
         
    Console.Write("Max:" + max + "  Min:" + min);
    Console.ReadKey();
}

运行结果如下：

 

 

这时，假如我们还需要一个相似的比较类，功能与DoubleCompare类相同，只是要处理的是两个String类型的字符，这时我们需要再写一个StringCompare类，代码如下：

public class StringCompare
{
    private string x,y;

    public void Compare(string a,string b)//赋值函数
    {
        x=a;
        y=b;
    }

    public string Max()//返回较大值
    {    
        return (string.Compare(x,y) > 0) ? x : y;
    }

    public string Min()//返回较小值
    {
        return (string.Compare(x,y) < 0) ? x : y;
    }
}

我们可以看到，两个类的功能完全一致只是处理数据的类型不一样。但没有办法，因为类中方法的参数类型不同，只能写多个类分别处理每个数据类型，这就造成了代码的冗余和不必要的开销。

 

（二）.

有没有一种办法，在方法中传入通用的数据类型，实现一类多用，这样不就可以合并代码了吗？泛型的出现就是专门解决这个问题的。

我们先用泛型写出一个通用类：

public class GenericCompare<T> where T : IComparable
    {
        private T x,y;

        public void Compare(T a,T b)//复制函数
        {
            x=a;
            y=b;
        }

        public T Max()//返回较大值
        {    
            return (x.CompareTo(y) > 0) ? x : y;
        }

        public T Min()//返回较小值
        {
            return (x.CompareTo(y) < 0) ? x : y;
        }
 }

注意这句代码：

public class GenericCompare<T> where T : IComparable

我们注意到，泛型类在声明时类名后多了一对尖括号<>，里面的类型T就是通用类型，在初始化类对象时T可以是Double、String或者其他类型。

因为要对元素进行比较，所以泛型要约束成实现IComparable接口：

where T : IComparable

接下来，我们再修改Main函数，

static void Main(string[] args)
{
    //实例化泛型的类对象时也需要用<>表示对象的类型
    GenericCompare<double> double_compare = new GenericCompare<double>();
    GenericCompare<string> string_compare = new GenericCompare<string>();

    double a = 3;
    double b = 4;
    string c = "C";
    string d = "D";

    double_compare.Compare(a, b);
    string_compare.Compare(c, d);

    double max1 = double_compare.Max();
    double min1 = double_compare.Min();
    string max2 = string_compare.Max();
    string min2 = string_compare.Min();

    Console.Write("Max1:" + max1 + "  Min1:" + min1 + "\n");
    Console.Write("Max2:" + max2 + "  Min2:" + min2 + "\n");
    Console.ReadKey();

}

运行结果如下：

 

我们可以看到，在实例化泛型的类对象时也需要用<>表示对象的类型。

C#泛型类在编译时，先生成中间代码，通用类型T只是一个占位符。在实例化类时，根据用户指定的数据类型代替T并由即时编译器生成本地代码，这个本地代码中已经使用了实际的数据类型，等同于用实际类型写的类，所以不同的封闭类的本地代码是不一样的。按照这个原理，我们可以这样认为：

泛型类的不同的封闭类是分别不同的数据类型。

例如GenericCompare<double>和GenericCompare<string>是两个完全没有任何关系的类，你可以把他看成类A和类B。

 

以上。