泛型

以下几节中我将对C#2中增加的最重要的特性进行介绍。

  1)泛型---作为C#2最重要的新特性（同时也是.NET2.0的CLR中最重要的新特性），泛型实现了类型和方法的参数化。

  2)可空类型---值类型没有“值不存在”的概念。有了可空类型之后，就可以表示“缺少一个有意义的值”。

  3)委托---虽然委托在CLR的级别上没有任何变化，但C#2使它们使用起来更容易。除了语法得到了一些简化，匿名方法的引入，还引导我们采取更“函数化”的编程风格---这个趋势在C#3中得到了延续。

  4)迭代器---虽然一直以来，都可以利用C#的foreach语句来简单地使用迭代器，但C#1中，它实现起来却是一件让人痛苦的事情。C#2编译器能在幕后帮你构建一个状态机，从而隐藏了大量复杂性。

  对大多数人来说，泛型将成为C#2最重要的新特性。他们增强了性能，使代码更富有表现力，而且将大量的安全检查从执行时转移到了编译时进行。从根本上说，泛型实现了类型和方法的“参数化”，就像在普通方法调用中，经常要用参数来告诉他们使用什么值。同样，泛型的类型和方法也可以让参数告诉他们使用什么类型。

  搞懂泛型的方方面面不是一件容易的事情，这样我还是通过简单的例子来学习泛型。先来看看.NET2.0提供的一个集合类：Dictionary<TKey, TValue>。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text.RegularExpressions;

class 泛型字典
{
    static Dictionary<string, int> CountWords(string text)
    {
        //创建单词到频率的新映射,它将有效统计每个单词在一段给定文本中出现的频率
        Dictionary<string, int> frequencies;
        frequencies = new Dictionary<string, int>();
        /*将文本分解成单词，对于每个单词，都检查它是否已经存在映射中，
        如果是则增加现有计数；否则就为单词赋予一个初始计数1 */
        string[] words = Regex.Split(text, @"\W+");
        foreach (string word in words)
        {
            if (frequencies.ContainsKey(word))
            {
                /*这里需要注意下：负责递增的代码不需要执行到int的强制类型转换，就可以执行加法运算：
                取回的值在编译时已经知道是int类型。使计数递增的步骤实际是先对映射的索引器执行一次取值操作，
                然后增加，然后对索引器执行赋值操作。*/
                frequencies[word]++;
            }
            else
            {
                frequencies[word] = 1;
            }
        }
        return frequencies;
    }


    public static void Main()
    {
        Console.Write("Please input the text:");
        string text = Console.ReadLine();

        Dictionary<string, int> frequencies = CountWords(text);
        //打印映射中的每个键/值对。
        foreach (KeyValuePair<string, int> entry in frequencies)
        {
            string word = entry.Key;
            int frequency = entry.Value;
            Console.WriteLine("{0}:{1}", word, frequency);
        }

         
        Console.Read();
    }
}

运行效果如下图：

  既然我们已经看了一个例子，首先让我们来看一下Dictionary<TKey, TValue>的真正含义，什么是TKey和TValue，而且为什么要用尖括号把他们封闭起来。有两种形式的泛型：泛型类型（包括类、接口、委托和结构）和泛型方法。两者都是表示API的基本方法（不管是指一个泛型方法还是一个完整的泛型类型）。

  类型参数是真实类型的占位符。在泛型声明中，类型参数要放在一对尖括号内，并且要以逗号分隔开。所以在Dictionary<TKey, TValue>中，类型参数是TKey和TValue。在使用泛型类型或方法时，需要使用真实的类型代替，这些真实的类型称为类型实参(type argument)，在上述代码中类型实参是string(代替TKey)和int(代替TValue)。

  如果没有为任何类型参数提供类型实参，声明的就是一个未绑定泛型类型(unbound generic type)。如果指定了类型实参，该对象就成为一个已构造类型(constructed type)。我们知道，类型（无论是否是泛型）可以看做是对象的蓝图。同样，未绑定泛型类型是已构造类型的蓝图，它是一种额外的抽象层。关系如下图：

  更复杂的是，已构造类型可以是开放或封闭的。开放类型(open type)还包含了类型参数，而封闭类型(closed type)则不是开放的，类型的每个部分都是明确的。在C#代码中，唯一能看见未绑定泛型的地方（除了作为声明之外）就是在typeof操作符内。类型参数“接收”信息，类型实参“提供”信息。这个思路与方法参数/方法实参是一样的。只不过类型实参必须为类型，而不能为任意的值。只有在编译时才能知道类型实参的类型，它可以是（或包含）相关上下文中的类型参数。

  读者可以具体参考下Dictionary<TKey, TValue>的内容，有助于进一步理解，这里就不做啰嗦的说明了。

 

泛型的发音 在向其他人描述泛型类型时，通常使用of来介绍类型参数或实参，因此List<T>读作list of T。当有多个类型参数时，可以用一个适合整个类型含义的单词来分隔他们，例如：我经常用dictionary of string to int 来强调映射的部分，而不会使用 tuple of string and int。

类型参数命名规范 虽然可以使用带有T、U和V这样的类型参数的类型，但从中根本看不出实际指的是什么，也看不出他们应该如何使用。相比之下，像Dictionary<TKey, TValue>这样的命名就好的多，TKey明显表示keys的类型，而TValue代表values的类型。如果只有一个参数类型，而且它的含义很清楚，那么一般使用T（List<T>就是一个很好的例子）。如果有多个类型参数，则应根据含义来命名，并用T前缀来指明这是一个类型参数。

 

分类: C#