来自Hauk的文章 C# 泛型编程之泛型类、泛型方法、泛型约束
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。在定义泛型类时，在对客户端代码能够在实例化类时，可以用类型参数的类型种类施加限制。
泛型方法
在C# 2.0中，方法可以定义特定于其执行范围的泛型参数，如下所示：
public class MyClass<T> { //指定MyMethod方法用以执行类型为X的参数 public void MyMethod<X>(X x) { // } //此方法也可不指定方法参数 public void MyMethod<X>() { // } }
即使包含类不适用泛型参数，你也可以定义方法特定的泛型参数，如下所示：
public class MyClass { //指定MyMethod方法用以执行类型为X的参数 public void MyMethod<X>(X x) { // } //此方法也可不指定方法参数 public void MyMethod<X>() { // } }
注意：属性和索引器不能指定自己的泛型参数，它们只能使用所属类中定义的泛型参数进行操作。
在调用泛型方法的时候，你可以提供要在调用场所使用的类型，如下所示：
MyClass myClass = new MyClass();
myClass.MyMethod<int>(3);
//泛型推理机制调用泛型方法
MyClass myClass = new MyClass();
myClass.MyMethod(3);
注意：泛型方法无法只根据返回值的类型推断出类型，代码如下：
public GenericMethodDemo() { MyClass myClass = new MyClass(); /**************************************************** 无法从用法中推理出方法“GenericMethodDemo.MyClass.MyMethod<T>()”的类型参数。 请尝试显式指定类型参数。 ***************************************************/ int number = myClass.MyMethod(); } public class MyClass { public T MyMethod<T>() { // } }
泛型方法中泛型参数的约束，如下：
public class MyClass { public void MyMethod<X>(X x) where X:IComparable<X> { // } }
泛型类
无法为类级别的泛型参数提供方法级别的约束。类级别泛型参数的所有约束都必须在类作用范围中定义，代码如下所示
public class MyClass<T> { public void MyMethod<X>(X x,T t) where X:IComparable<X> where T:IComparer<T> { // } }
而下面的代码是正确的:
public class MyClass<T> where T:IComparable<T> { public void MyMethod<X>(X x,T t) where X:IComparable<X> { // } }
泛型参数虚方法的重写:子类方法必须重新定义该方法特定的泛型参数，代码如下
public class MyBaseClass { public virtual void SomeMethod<T>(T t) { // } } public class MyClass :MyBaseClass { public override void SomeMethod<X>(X x) { } }
同时子类中的泛型方法不能重复基类泛型方法的约束，这一点和泛型类中的虚方法重写是有区别的，代码如下
public class MyBaseClass { public virtual void SomeMethod<T>(T t) where T:new() { // } } public class MyClass :MyBaseClass { //正确写法 public override void SomeMethod<X>(X x) { } ////错误 重写和显式接口实现方法的约束是从基方法继承的，因此不能直接指定这些约束 //public override void SomeMethod<X>(X x) where X:new() //{ //} }
子类方法调用虚拟方法的基类实现：它必须指定要代替泛型基础方法类型所使用的类型实参。你可以自己显式的指定它，也可以依靠类型推理(如果可能的话)代码如下：
public class MyBaseClass { public virtual void SomeMethod<T>(T t) where T:new() { // } } public class MyClass :MyBaseClass { //正确写法 public override void SomeMethod<X>(X x) { base.SomeMethod<X>(x); base.SomeMethod(x); } }
泛型委托
在某个类中定义的委托可以使用该类的泛型参数，代码如下
public class MyClass<T> { public delegate void GenericDelegate(T t); public void SomeMethod(T t) { } } public GenericMethodDemo() { MyClass<int> obj = new MyClass<int>(); MyClass<int>.GenericDelegate del; del = new MyClass<int>.GenericDelegate(obj.SomeMethod); del(3); }
委托推理：C#2.0使你可以将方法引用的直接分配转变为委托变量。将上面的代码改造如下
public class MyClass<T> { public delegate void GenericDelegate(T t); public void SomeMethod(T t) { } } public GenericMethodDemo() { MyClass<int> obj = new MyClass<int>(); MyClass<int>.GenericDelegate del; //委托推理 del = obj.SomeMethod; del(3); }
泛型委托的约束：
委托级别的约束只在声明委托变量和实例化委托时使用，类似于在类型和方法的作用范围中实施的其他任何约束。
泛型和反射
在Net2.0当中，扩展了反射以支持泛型参数。类型Type现在可以表示带有特定类型的实参(或绑定类型)或未指定类型的泛型(或称未绑定类型)。像C#1.1中那样，您可以通过使用typeof运算符或通过调用每个类型支持的GetType()来获得任何类型的Type。代码如下:
LinkedList<int> list = new LinkedList<int>(); Type type1 = typeof(LinkedList<int>); Type type2 = list.GetType(); Response.Write(type1 == type2); typeof和GetType()也可以对泛型参数进行操作，如下 public class MyClass<T> { public void SomeMethod(T t) { Type type = typeof(T); HttpContext.Current.Response.Write(type==t.GetType()); } }
typeof还可以对未绑定的泛型进行操作，代码如下
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e) { if (!IsPostBack) { Type unboundType = typeof(MyClass<>); Response.Write(unboundType.ToString()); } } public class MyClass<T> { public void SomeMethod(T t) { Type type = typeof(T); HttpContext.Current.Response.Write(type==t.GetType()); } }
请注意"<>"的用法。要对带有多个类型参数的未绑定泛型类进行操作，请在"<>"中使用","
Type类中添加了新的方法和属性，用于提供有关该类型的泛型方面的反射信息，见MSDN。
.net泛型约束
一、 约束
| 约束 | 说明 |
|---|---|
|
T：struct |
类型参数必须是值类型。可以指定除 Nullable 以外的任何值类型。 |
|
T：class |
类型参数必须是引用类型，包括任何类、接口、委托或数组类型。 |
|
T：new() |
类型参数必须具有无参数的公共构造函数。当与其他约束一起使用时，new() 约束必须最后指定。 |
|
T：<基类名> |
类型参数必须是指定的基类或派生自指定的基类。 |
|
T：<接口名称> |
类型参数必须是指定的接口或实现指定的接口。可以指定多个接口约束。约束接口也可以是泛型的。 |
|
T：U |
为 T 提供的类型参数必须是为 U 提供的参数或派生自为 U 提供的参数。这称为裸类型约束. |
派生约束
1.常见的
public class MyClass5<T> where T :IComparable { }
2.约束放在类的实际派生之后
public class B { }
public class MyClass6<T> : B where T : IComparable { }
3.可以继承一个基类和多个接口，且基类在接口前面
public class B { }
public class MyClass7<T> where T : B, IComparable, ICloneable { }
构造函数约束
1.常见的
public class MyClass8<T> where T : new() { }
2.可以将构造函数约束和派生约束组合起来,前提是构造函数约束出现在约束列表的最后
public class MyClass8<T> where T : IComparable, new() { }
值约束
1.常见的
public class MyClass9<T> where T : struct { }
2.与接口约束同时使用，在最前面(不能与基类约束,构造函数约束一起使用)
public class MyClass11<T> where T : struct, IComparable { }
引用约束
常见的
public class MyClass10<T> where T : class { }
多个泛型参数
public class MyClass12<T, U> where T : IComparable where U : class { }
二、 继承和泛型
public class B<T>{ }
1. 在从泛型基类派生时,可以提供类型实参,而不是基类泛型参数
public class SubClass11 : B<int>
{ }
2.如果子类是泛型,而非具体的类型实参,则可以使用子类泛型参数作为泛型基类的指定类型
public class SubClass12<R> : B<R>
{ }
3.在子类重复基类的约束(在使用子类泛型参数时,必须在子类级别重复在基类级别规定的任何约束)
public class B<T> where T : ISomeInterface { }
public class SubClass2<T> : B<T> where T : ISomeInterface { }
4.构造函数约束
public class B<T> where T : new()
{
public T SomeMethod()
{
return new T();
}
}
public class SubClass3<T> : B<T> where T : new(){ }
三、泛型方法
(C#2.0泛型机制支持在"方法声名上包含类型参数",这就是泛型方法)
1.泛型方法既可以包含在泛型类型中,又可以包含在非泛型类型中
public class MyClass5
{
public void MyMethod<T>(T t){ }
}
2.泛型方法的声明与调用
public class MyClass5 { public void MyMethod<T>(T t){ } } public class App5 { public void CallMethod() { MyClass5 myclass5 = new MyClass5(); myclass5.MyMethod<int>(3); } }
3.泛型方法的重载
//第一组重载 void MyMethod1<T>(T t, int i){ } void MyMethod1<U>(U u, int i){ } //第二组重载 void MyMethod2<T>(int i){ } void MyMethod2(int i){ } //第三组重载，假设有两个泛型参数 void MyMethod3<T>(T t) where T : A { } void MyMethod3<T>(T t) where T : B { } //第四组重载 public class MyClass8<T,U> { public T MyMothed(T a, U b) { return a; } public T MyMothed(U a, T b) { return b; } public int MyMothed(int a, int b) { return a + b; } }
4.泛型方法的覆写
(1)public class MyBaseClass1
{
public virtual void MyMothed<T>(T t) where T : new() { }
}
public class MySubClass1:MyBaseClass1
{
public override void MyMothed<T>(T t) //不能重复任何约束
{ }
}
(2)public class MyBaseClass2
{
public virtual void MyMothed<T>(T t)
{ }
}
public class MySubClass2 : MyBaseClass2
{
public override void MyMothed<T>(T t) //重新定义泛型参数T
{ }
}
四、虚拟方法
public class BaseClass4<T> { public virtual T SomeMethod() { return default(T); } } public class SubClass4 : BaseClass4<int> //使用实参继承的时候方法要使用实参的类型 { public override int SomeMethod() { return 0; } } public class SubClass5<T> : BaseClass4<T> //使用泛型继承时,方法也是泛型 { public override T SomeMethod() { return default(T); } }
五、泛型参数隐式强制转换
编译器只允许将泛型参数隐式强制转换到 Object 或约束指定的类型。
class MyClass<T> where T : BaseClass, ISomeInterface { void SomeMethod(T t) { ISomeInterface obj1 = t; BaseClass obj2 = t; object obj3 = t; } }
变通方法:使用临时的 Object 变量，将泛型参数强制转换到其他任何类型
class MyClass2<T>
{
void SomeMethod(T t)
{
object temp = t;
BaseClass obj = (BaseClass)temp;
}
}
六、 泛型参数显式强制转换
编译器允许您将泛型参数显式强制转换到其它任何接口，但不能将其转换到类
class MyClass1<T> { void SomeMethod(T t) { ISomeInterface obj1 = (ISomeInterface)t; //BaseClass obj2 = (BaseClass)t; //不能通过编译 } }
七、 泛型参数强制转换到其他任何类型
使用临时的 Object 变量，将泛型参数强制转换到其他任何类型
class MyClass2<T> { void SomeMethod(T t) { object temp = t; BaseClass obj = (BaseClass)temp; } }
八、使用is和as运算符
public class MyClass3<T> { public void SomeMethod(T t) { if (t is int) { } if (t is LinkedList<int>) { } string str = t as string; if (str != null) { } LinkedList<int> list = t as LinkedList<int>; if (list != null) { } } }