class Stack < T > { private T[] store; private int size; public Stack() {store = new T[10]; size = 0;} public void Push(T x){store[size++] = x; } public T Pop(){ return store[--size];} }
二、C# 泛型简介 Stack<int> x = new Stack<int>(); x.Push(17);所谓泛型,即通过参数化类型来实现在同一份代码上操作多种数据类型。泛型编程是一种编程范式,它利用"参数化类型"将类型抽象化,从而实现更为灵活的复用。C#泛型赋予了代码更强的类型安全,更好的复用,更高的效率,更清晰的约束。三、C#泛型机制简介 C#泛型能力由CLR在运行时支持,区别于C++的编译时模板机制,和Java的编译时“茶匙发”,这使得泛型能力可以在各个支持CLR的语言之间进行无缝互操作。C#泛型代码在被编译为IL代码和元数据时,采用特殊的占位符来表示泛型类型,并用专有的IL指令支持泛型操作。而真正的泛型实例化工作以 "on-demand" 的方式,发生在JIT编译时.四、C#泛型编译机制一轮编译时,编译器只为Stack<T>类型产生"泛型版"的IL代码与元数据——并不进行泛型类型的实例化,T在中间只充当占位符JIT编译时,当JIT编译器第一次遇到Stack<int>时,将用int替换"泛型版"IL代码与元数据中的T——进行泛型类型的实例化。CLR为所有类型参数为"引用类型"的泛型类型产生同一份代码;但如果类型参数为"值类型",对每一个不同的"值类型",CLR将为其产生一份独立的代码.五、C#泛型的几个特点如果实例化泛型类型的参数相同,那么JIT编译器会重复使用该类型,因此C#的动态泛型能力避免了C++静态模板可能导致的代码膨胀的问题。 C#泛型类型携带有丰富的元数据,因此C#的泛型类型可以应用于强大的反射技术。C#的泛型采用"基类, 接口, 构造器, 值类型/引用类型"的约束方式来实现对类型参数的 "显式约束",提高了类型安全的同时,也丧失了C++模板基于"签名"的隐式约束所具有的高灵活性。六、C#泛型类与结构 class C < U, V > {} // 合法 class D: C < string , int > {} // 合法 class E < U, V > : C < U, V > {} // 合法 class F < U, V > : C < string , int > {} // 合法 class G : C < U, V > { } // 非法
C#除可单独声明泛型类型(包括类与结构)外,也可在基类中包含泛型类型的声明。但基类如果是泛型类,它的类型参数要么已实例化,要么来源于子类(同样是泛型类型)声明的类型参数。七、泛型类型的成员
class C < V > { public V f1; //声明字段 public D<V> f2; //作为其他泛型类型的参数 public C(V x) { this.f1 = x; } }
泛型类型的成员可以使用泛型类型声明中的类型 参数。但类型参数如果没有任何约束,则只能在 该类型上使用从System.Object 继承的公有成员。 八、泛型接口 interface IList < T > { T[] GetElements(); } interface IDictionary < K,V > { void Add(K key, V value); }
// 泛型接口的类型参数要么已实例化,// 要么来源于实现类声明的类型参数
class List < T > : IList < T > , IDictionary < int , T > { public T[] GetElements() { return null; } public void Add(int index, T value) { } }
九、泛型委托 delegate bool Predicate < T > (T value); class X { static bool F(int i) { } static bool G(string s) { } static void Main() { Predicate<string> p2 = G; Predicate<int> p1 = new Predicate<int>(F); } }
十、泛型方法支持在委托返回值和参数上应用参数类型,这些参数类型同样可以附带合法的约束。泛型方法简介C#泛型机制只支持 "在方法声明上包含类型参数"——即泛型方法C#泛型机制不支持在除方法外的其他成员(包括属性、事件、索引器、构造器、析构器)的声明上包含类型参数,但这些成员本身可以包含在泛型类型中,并使用泛型类型的类型参数泛型方法既可以包含在泛型类型中,也可以包含在非泛型类型中.十一、泛型方法的声明与调用
public class Finder { // 泛型方法的声明 public static int Find<T> ( T[] items, T item) { for(int i=0;i<items.Length;i++){ if (items[i].Equals(item)) { return i; } } return -1; } } // 泛型方法的调用 int i = Finder.Find < int > ( new int [] { 1,3,4,5,6,8,9} , 6 );
十二、泛型方法的重载
class MyClass { void F1<T>(T[] a, int i); // 不可以构成重载方法 void F1<U>(U[] a, int i);void F2<T>(int x); //可以构成重载方法 void F2(int x);void F3<T>(T t) where T : A; //不可以构成重载方法 void F3<T>(T t) where T : B; }
十三、泛型方法的重写 abstract class Base { public abstract T F<T,U>(T t, U u) where U: T; public abstract T G<T>(T t) where T: IComparable; } class Derived: Base { //合法的重写,约束被默认继承 public override X F<X,Y>(X x, Y y) { } //非法的重写,指定任何约束都是多余的 public override T G<T>(T t) where T: IComparable {} }
十四、泛型约束简介C# 泛型要求对" 所有泛型类型或泛型方法的类型参 数" 的任何假定,都要基于" 显式的约束" ,以维护C# 所要求的类型安全。" 显式约束" 由where 子句表达,可以指定" 基类约 束" ," 接口约束" ," 构造器约束" ," 值类型/ 引用类 型约束" 共四种约束。" 显式约束" 并非必须,如果没有指定" 显式约束" , 泛型类型参数将只能访问System.Object 类型中的 公有方法。 十五、基类约束 class A { public void F1() {} } class B { public void F2() {} } class C < S,T > where S: A // S继承自A where T: B // T继承自B { // 可以在类型为S的变量上调用F1, // 可以在类型为T的变量上调用F2 }
十六、接口约束 interface IPrintable { void Print(); } interface IComparable < T > { int CompareTo(T v);} interface IKeyProvider < T > { T GetKey(); } class Dictionary < K,V > where K: IComparable < K > where V: IPrintable, IKeyProvider < K > { // 可以在类型为K的变量上调用CompareTo, // 可以在类型为V的变量上调用Print和GetKey }
十七、构造器约束 class A { class B { class C<T> { public A() { } } public B(int i) { } } } C < B > c = new C < B > (); // 错误,B没有无参构造器 where T : new () // 可以在其中使用T t=new T(); . C < A > c = new C < A > (); // 可以,A有无参构造器
十八、值类型/引用类型约束 public struct A { public class B{ class C<T> where T : struct { } } // T在这里面是一个值类型C<A> c=new C<A>(); //可以,A是一个值类型 } C < B > c = new C < B > (); // 错误,B是一个引用类型