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一、泛型簡(jiǎn)介
1.1泛型
通過(guò)使用泛型，可以創(chuàng)建這樣的類、接口和方法，它們以一種類型安全的工作方式操作各種數(shù)據(jù)。
本質(zhì)上，術(shù)語(yǔ)“泛型”指的是“參數(shù)化類型”（parameterized types）。參數(shù)化類型非常重要，因?yàn)樗鼈兛梢栽趧?chuàng)建類、接口、方法和委托的時(shí)候?qū)⒁僮鞯臄?shù)據(jù)類型作為參數(shù)進(jìn)行指定。
通過(guò)泛型，可以創(chuàng)建一個(gè)類，使其自動(dòng)處理不同類型的數(shù)據(jù)。使用參數(shù)化類型的類、接口、方法和委托都可以稱為“泛型”。
可以通過(guò)使用object類型的引用來(lái)創(chuàng)建通用的類、接口、方法和委托。但這種方法的缺陷在于，無(wú)法保證類型安全。泛型彌補(bǔ)了無(wú)法保證類型安全的缺陷，也簡(jiǎn)化了處理的過(guò)程。因?yàn)椴辉傩枰獔?zhí)行object與實(shí)際操作的數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換。
因此，泛型可以使開發(fā)人員最大限度地重用代碼，并使得代碼更加簡(jiǎn)單，更加安全。

泛型類型因類型參數(shù)的不同而不同。
理解泛型類型的一個(gè)關(guān)鍵在于，對(duì)某個(gè)泛型類型的一個(gè)版本的引用并不能與同一泛型類型的另一個(gè)版本相兼容。

1.2泛型如何實(shí)現(xiàn)類型安全？
泛型可以自動(dòng)確保有關(guān)的泛型類的所有操作都是類安全的。在處理過(guò)程中，泛型避免了手工進(jìn)行轉(zhuǎn)換和編寫類型檢查代碼的必要。

1.3泛型類的通用形式：

class class-name<type-param-list>{}

聲明一個(gè)對(duì)泛型類的引用的語(yǔ)法：

class-name<type-arg-list> var-name=new class-name<type-arg-list>(cons-arg-list);

舉例：

class GenericClass<T, V> {T data;//declare an object of type T V data2; public GenericClass(T obT, V ob2){data1 = ob1;data2 = ob2;}public T GetData(){return this.data;}public void ShowType(){Console.WriteLine("The type of T is : {0},The type of V is:{1}",typeof(T),typeof(V));} }

在實(shí)際應(yīng)用中，我們往往會(huì)對(duì)類型T進(jìn)行一定的約束，以限制應(yīng)用區(qū)域。

二、類型約束（Constrained types）

2.1類型約束（Constrained types）
在指定一個(gè)類型參數(shù)時(shí)，可以指定類型參數(shù)必須滿足的約束條件。這是通過(guò)在指定類型參數(shù)時(shí)使用where子句來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
class class-name<type-param> where type-param:constraints{}
其中constraints是一個(gè)逗號(hào)分割的約束列表。

2.2五種約束類型
（1）可以使用“基類約束”（base class constraint）來(lái)指定某個(gè)基類必須出現(xiàn)在類型實(shí)參中。這種約束是通過(guò)指定基類名稱來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
（2）可以使用“接口約束”（interface constraint）來(lái)指定某個(gè)類型實(shí)參必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口。這種約束是通過(guò)指定接口名稱來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
（3）可以要求類型實(shí)參必須提供一個(gè)無(wú)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，這被稱為“構(gòu)造函數(shù)約束”（constructor constraint）。它是通過(guò)new()指定的。
（4）可以通過(guò)關(guān)鍵字class指定“引用類型約束”（reference type constraint）來(lái)限制某個(gè)類型實(shí)參必須是引用類型。
（5）可以通過(guò)關(guān)鍵字struct指定“值類型約束”（vlaue type constraint）來(lái)限制某個(gè)類型實(shí)參必須是值類型。
2.2.1 基類約束
使用基類約束，我們可以指定某個(gè)類型實(shí)參必須繼承的基類。
基類約束有兩個(gè)功能：
（1）它允許在泛型類中使用由約束指定的基類所定義的成員。例如，可以調(diào)用基類的方法或者使用基類的屬性。如果沒(méi)有基類約束，編譯器就無(wú)法知道某個(gè)類型實(shí)參擁有哪些成員。通過(guò)提供基類約束，編譯器將知道所有的類型實(shí)參都擁有由指定基類所定義的成員。
（2）確保類型實(shí)參支持指定的基類類型參數(shù)。這意味著對(duì)于任意給定的基類約束，類型實(shí)參必須要么是基類本身，要么是派生于該基類的類，如果試圖使用沒(méi)有繼承指定基類的類型實(shí)參，就會(huì)導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤。
基類約束使用下面形式的where子句：

where T:base-class-name

T是類型參數(shù)的名稱，base-class-name是基類的名稱，這里只能指定一個(gè)基類。

2.2.2 接口約束
接口約束用于指定某個(gè)類型參數(shù)必須應(yīng)用的接口。接口的兩個(gè)主要功能和基類約束完全一樣。
基本形式?

where T:interface-name

interface-name是接口的名稱，可以通過(guò)使用由逗號(hào)分割的列表來(lái)同時(shí)指定多個(gè)接口。

如果某個(gè)約束同時(shí)包含基類和接口，則先指定基類列表，再指定接口列表。

2.2.3 new()構(gòu)造函數(shù)約束
new()構(gòu)造函數(shù)約束允許開發(fā)人員實(shí)例化一個(gè)泛型類型的對(duì)象。
一般情況下，我們無(wú)法創(chuàng)建一個(gè)泛型類型參數(shù)的實(shí)例。然而，new()約束改變了這種情況，他要求類型參數(shù)必須提供一個(gè)無(wú)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。
在使用new()約束時(shí)，可以通過(guò)調(diào)用該無(wú)參構(gòu)造函數(shù)來(lái)創(chuàng)建對(duì)象。
基本形式：?

where T : new()

使用new()約束時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)：

（1）它可以與其他約束一起使用，但是必須位于約束列表的末端。
（2）new()僅允許開發(fā)人員使用無(wú)參構(gòu)造函數(shù)來(lái)構(gòu)造一個(gè)對(duì)象，即使同時(shí)存在其他的構(gòu)造函數(shù)。換句話說(shuō)，不允許給類型參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)傳遞實(shí)參。

2.2.4 引用類型和值類型約束
如果引用類型和值類型之間的差別對(duì)于泛型代碼非常重要，那么這些約束就非常有用。
基本形式：

where T : class where T : struct

可以使用 struct 約束將一般類型參數(shù)約束為值類型（例如，int、bool 和 enum），或任何自定義結(jié)構(gòu)：public?class?MyClass?where?T?:?struct ??

?{...}?

同樣，可以使用 class 約束將一般類型參數(shù)約束為引用類型（類）：

public?class?MyClass?where?T?:?class? ?
?{...}?

若同時(shí)存在其他約束的情況下，class或struct必須位于列表的開頭。

另外可以通過(guò) 使用約束來(lái)建立兩個(gè)類型參數(shù)之間的關(guān)系
例如 class GenericClass2<T, V> where V:T{} -------- 要求V必須繼承于T，這種稱為裸類型約束（naked type constraint）

舉例：

class BaseC {int baseInt;string baseStr;public void Show(){Console.WriteLine("Something");} } //基類約束 class GenericClass3<T> where T : BaseC {T ob1;public void Show(){ob1.Show();} } //new()構(gòu)造函數(shù)約束 class GenericClass4<T> where T : new() {public T ob1;public GenericClass4(){ob1 = new T();} }

2.2.5 default 關(guān)鍵字

泛型代碼中的默認(rèn)關(guān)鍵字（C# 編程指南）
在泛型類和泛型方法中產(chǎn)生的一個(gè)問(wèn)題是，在預(yù)先未知以下情況時(shí)，如何將默認(rèn)值分配給參數(shù)化類型 T：

T 是引用類型還是值類型。

如果 T 為值類型，則它是數(shù)值還是結(jié)構(gòu)。

給定參數(shù)化類型 T 的一個(gè)變量 t，只有當(dāng) T 為引用類型時(shí)，語(yǔ)句 t = null 才有效；只有當(dāng) T 為數(shù)值類型而不是結(jié)構(gòu)時(shí)，語(yǔ)句 t = 0 才能正常使用。解決方案是使用 default 關(guān)鍵字，此關(guān)鍵字對(duì)于引用類型會(huì)返回空，對(duì)于數(shù)值類型會(huì)返回零。對(duì)于結(jié)構(gòu)，此關(guān)鍵字將返回初始化為零或空的每個(gè)結(jié)構(gòu)成員，具體取決于這些結(jié)構(gòu)是值類型還是引用類型。

?

三、使用泛型類

在給泛型類傳遞類型實(shí)參的時(shí)候，實(shí)際創(chuàng)建的是C#中的“封閉構(gòu)建類型”（closed constructed type）。
術(shù)語(yǔ)“封閉”一詞，是指指定了類型實(shí)參，因此GenericClass<int>是一個(gè)封閉構(gòu)建類型。
本質(zhì)上，泛型類型，例如GenericClass<T>，是一種抽象結(jié)構(gòu)。只有在特定的版本（例如GenericClass<int>）被構(gòu)建以后才創(chuàng)建了一個(gè)實(shí)際的類型。
在C#中術(shù)語(yǔ)中，GenericClass<T>之類的構(gòu)造被稱為“開放構(gòu)建類型”（open constructed type），是因?yàn)樗麤](méi)有指定類型實(shí)參。
舉例：
public void Demo1()
{
?????? GenericClass<int,string> gen=new GenericClass<int,string>(12,"I am Chinese");?
?????? Console.Write("Type: ");
?????? gen.ShowType();
?????? Console.WriteLine("The first Data: " + gen.GetData());
}
//new()構(gòu)造函數(shù)約束
public void Demo2()
{
?????? GenericClass4<BaseC> demo4 = new GenericClass4<BaseC>();
?????? demo4.ob1.Show();
}

總結(jié)：

①：default

??????在泛型中，要為某個(gè)使用泛型的變量初始化值，可是我們需要考慮的是這個(gè)泛型可能是引用類型，也可能是值類型，這時(shí)我們可以借助default來(lái)完成初始化復(fù)制。T value = default(T);如果T是引用類型，value = null,如果是T是值類型，value = 0.

②：where

????????????????????????????????????? ?約束????????????????????????????????????????????????????????????????? 說(shuō)明

??????????????????????????????? where T:struct???????????????????????????????????? 使用結(jié)構(gòu)約束，類型T必須是值類型

????????????????????????????????where T:class?????????????????????????????????????? 類約束指定，類型T必須是引用類型

??????????????????????????????? where T:IFoo?????????????????????????????????????????? ?指定類型T必須派生于接口IFoo

??????????????????????????????? where T:Foo????????????????????????????????????????????指定類型T必須派生于基類Foo

?????????????????????????????? where T:new()????????????????????????????????????? ?指定類型T必須有一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)?

???????????????????????????????? where T:U??????????????????????????????????????????類型T派生于泛型類型V（裸類型約束）

???（注：在CRL2.0中，只能為默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)定義約束，不能為其他構(gòu)造函數(shù)定義約束）

?四.泛型繼承

?如何實(shí)現(xiàn)C#泛型類的繼承呢？這里需要滿足下面兩點(diǎn)中的任何一點(diǎn)即可：

1、泛型類繼承中，父類的類型參數(shù)已被實(shí)例化，這種情況下子類不一定必須是泛型類；

2、父類的類型參數(shù)沒(méi)有被實(shí)例化，但來(lái)源于子類，也就是說(shuō)父類和子類都是泛型類，并且二者有相同的類型參數(shù)；

//如果這樣寫的話，顯然會(huì)報(bào)找不到類型T,S的錯(cuò)誤???
public class TestChild : Test< T, S> { }??

//正確的寫法應(yīng)該是??

public class TestChild : Test< string, int>{ }??

public class TestChild< T, S> : Test< T, S> { }

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/icyJ/archive/2013/01/05/generic.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的泛型约束（转）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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