C# 泛型

最新推荐文章于 2024-08-15 19:00:54 发布

leonardo_Davinci

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/leonardo_Davinci/article/details/78001811

本文介绍了 C# 中泛型的基本概念，包括泛型的引入背景、泛型的定义及其实现方式，以及如何利用泛型提高代码复用性和性能。文章还探讨了泛型的限制、类型参数及其约束，并通过实例演示了泛型类和泛型方法的具体应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1. 泛型初识：

我们在编写程序时，经常遇到两个模块的功能非常相似，只是一个是处理int数据，另一个是处理string 数据，或者其他自定义的数据类型，但我们没有办法，只能分别写多个方法处理每一数据类型，因为方法的参数类型不同。

                public static void Swap(int a,int b){
                        Console.WriteLine("int");
                }
		public static void Swap(string a, string b)
		{
			Console.WriteLine("string");
		}
		public static void Swap(double a, double b)
		{
			Console.WriteLine("double");
		}

你可能会想到用object，来解决这个问题。但是

缺陷：

1.会出现装箱、拆箱操作，这将在托管堆上分配和回收大量的变量，若数据量大，则性能损失非常严重。

2.在处理引用类型时，虽热没有装箱和拆箱操作，但将用到数据类型的强制转换操作，增加处理器的负担。

 public static void Swap(object a, object b)
        {
            Console.WriteLine("object");
            Console.WriteLine(a.ToString()+b.ToString());
        }
        public static void Main (string[] args)
        {
            Swap(1,2);
            Swap("1","2");
        }

2.泛型介绍

C#中的泛型能够将类型作为参数来传递，即在创建类型时用一个特定的符号如“T”来作为一个占位符，代替实际的类型，等待在实例化时用一个实际的类型来代替。

 public class Test<T>
        {
            public void Swap<T a,T b>
            {
                
            }
        }

3.泛型的优点

1）、使用泛型类型可以最大限度地重用代码、保护类型的安全以及提高性能。

2）、降低了强制转换或装箱操作的成本或风险。

3）、可以对泛型类型进行约束以访问特定数据类型的方法。

4.泛型的限制

public void Swap<T a,T b>
{
a = a + b; //报错！泛型的变量不能使用运算符“+”
}

泛型成员因类型不确定，可能是类、结构体、字符、枚举。。。。。等，所以不能使用运算符、比较运算符等进行计算！！

注意：可以使用赋值运算符。

5.泛型类型参数

在泛型类型或方法定义中类型参数是在调用类中实例化泛型类型，并指定特定类型的占位符。

public static void Main (string[] args)
        {
            Test<int> t = new Test<int>();
            t.Swap(1, 2);
        }

        public class Test<T>
        {
            public void Swap<T a,T b>
            {
                
            }
        }

注意：

1）、类型参数并不是只有一个，可以有多个。

2）、类型参数可以是编译器识别的任何类型。

3）、类型参数的名字不能顺便起，不能重名。

      public static void Main (string[] args)
        {
            Test<int,string> t = new Test<int,string>();
            t.Swap(1, "2");
        }

        public class Test<T,U>
        {
            public void Swap<T a,U b>
            {
                
            }
        }

6.类型参数的约束

在定义泛型类时，可以对实例化时用于对类型参数的类型种类施加限制。如果客户端代码尝试使用某个约束所不允许的类型来实例化类，则会产生编译错误。这些限制称为约束。

约束使用 where 上下文关键字指定。

类型参数 T 只能是值类型。

 public class Test<T> where T: struct
        {
            
        }

类型参数 T 只能是引用类型。

public class Sample<T> where T: class 
        {
            
        }

7. 泛型类、泛型方法

1）、泛型类

泛型类封装不是特点于具体数据类型的操作。泛型类最常用于集合。像从集合中添加和移除项这样的操作都以大体上相同的方式执行，与所存储数据的类型无关。

创建泛型类的过程为：从一个现有的具体类开始，逐一将每一个类型更改为类型参数，直至达到通用化和可用性的最佳平衡。

public class Test<T,U>
        {
            public void Swap<T a,U b>
            {
                
            }
        }

2)、泛型方法

创建泛型方法的过程和泛型类相似，泛型方法是使用类型参数声明的方法，如下：

 public static void Main (string[] args)
        {
            int a = 23;
            int b = 48;
            Swap<int>(ref a, ref b);
            Console.WriteLine("a={0},b={1}",a,b);
        }

        static void Swap<T>(ref T a,ref T b)
        {
            T temp;
            temp = a;
            a = b;
            b = temp;
        }

泛型类对泛型方法进行了统一的管理，对于特定的类型进行统一。