【1】5.1 泛型概述
1.通过泛型,你可以创建独立于特定类型(contained types)以外的方法和类,而不用为不同类型编写多份同样功能的代码,你只需要创建一个方法或者类。
2.泛型类使用泛型类型用来代替所需的特定类型。这一点能满足类型安全的需求:如果传入的类型不满足泛型类的定义,编译器就会及时提示一个错误。
3.用在接口和方法上的泛型。
4.泛型并不仅仅只由C#进行构造,它同时在CLR(Common Language Runtime)里也定义了。这使得它可以在VB里实例化同一个泛型类型,就算这个泛型类型是在C#里定义的。
【2】5.1.1 性能
1.当你对值类型使用非泛型集合类时,将会触发装箱操作,将值类型转换成引用类型,反之亦然(拆箱,将引用类型转换成值类型)。
2.将值类型转换成引用类型的操作我们称之为装箱(boxing)。当一个方法需要一个object类型的参数,而调用方却给这个参数传了一个值类型的时候,装箱操作就会自动处理,将值类型转换成引用类型。反过来,一个值类型装箱后的对象(引用类型)也可以重新转换成值类型,这个操作我们称之为拆箱(unboxing)。想使用拆箱操作,你需要使用强制转换运算符。
3.List<T>类,T指定类型,如:int,string。
【3】5.1.2 类型安全
1.你使用ArrayList类时,内部存储的是object类型,任何类都可以添加到这个数组列表里。
2.foreach语句,隐式转换。
【4】5.1.3 二进制代码的重用
System.Collections.Generic里的List<T>类分别根据int,string,MyClass类型进行了初始化:
var list = new List<int>(); list.Add(44); var stringList = new List<string>(); stringList.Add("mystring"); var myClassList = new List<MyClass>(); myClassList.Add(new MyClass());
【5】5.1.4 代码膨胀
【6】5.1.5 命名规范
约定俗称的命名规范:
- 泛型类型的名称以T开头。
- 假如泛型类型可以被任何类型指代并且没什么特殊要求的话,并且只有一个泛型类型参数,那么用一个单独的字符T命名:
public class List<T> { } public class LinkedList<T> { }
- 假如对泛型类型有特别的要求,譬如它必须实现某个接口或者派生自某个类,或者使用2个以上的泛型类型,则使用能描述用途的名称作为泛型类型:
public delegate void EventHandler<TEventArgs>(object sender, TEventArgs e); public delegate TOutput Converter<TInput, TOutput>(TInput from); public class SortedList<TKey, TValue> { }
【7】5.2 创建泛型类
1.一个正常的非泛型类型的简单链表类,这个类存储了一个object类型的值,一步一步地将它转换成泛型类。
2.yield语句创建了一个枚举器(enumerator)的状态机。
3.枚举器。
4.每个处理object类型的类都可以改成泛型版本,并且,如果这些类还有各级继承,改成泛型类将会很有用,因为中间会省略很多不必要的强制转换。
【8】5.3 泛型类的功能
1.泛型类型不能赋值成null。在这种情况下就要用到default关键字了。
【9】5.3.1 默认值
1.在泛型里default则是用来初始化泛型类型为null或者0。
2.泛型类型允许实例化成值类型,null只能给引用类型赋初值。
【10】5.3.2 约束
1.如果想对泛型类型添加某些约束的话,最好使用描述性的泛型名称,就像上面我们用TDocument代替T。
2.构造函数约束只能针对无参构造函数,不可能对其它构造函数进行约束。
3.C#里where语句的一个重要限制就是无法定义泛型T需要实现某种运算符。运算符也无法在接口里定义,通过where语句仅仅能约束基础类,接口和无参构造函数。
【11】5.3.3 继承
1.继承的时候,泛型类型必须重复指定,也就是泛型参数得是一样的。又或者明确定义了指定的泛型类型是某个具体类型,这种情况下,派生类可以不是泛型类。如下所示:
public abstract class Calc<T> { public abstract T Add(T x, T y); public abstract T Sub(T x, T y); } public class IntCalc: Calc<int> { public override int Add(int x, int y) => x + y; public override int Sub(int x, int y) => x — y; }
【12】5.3.4 静态成员
1.泛型类中可以声明静态成员,它们只会在相同泛型实例类之间共享。不同的泛型实例类之间互不影响。
StaticDemo<string>.x = 4; StaticDemo<int>.x = 5; Console.WriteLine(StaticDemo<string>.x); // 4
【13】5.4 泛型接口
1.新的IComparable<in T>则基于泛型类型。
2.泛型版本的接口IComparable<in T>,则再也不用将Object强制转换成Person了。无需强制转换。
【14】5.4.1 协变和逆变
1.逆变(Contra-Variance,原书中是covariant协变式)。
2.协变(Covariance,原书是contra-variant逆变式)。
【15】5.4.2 泛型接口的协变
1.假如泛型类型由out关键字修饰的话,泛型接口就是协变的。这意味着泛型类型T只能用在返回值上。如下所示,接口IIndex是T协变并且根据一个只读索引返回T类型的值:
public interface IIndex<out T> { T this[int index] { get; } int Count { get; } }
假如我们在上面这个接口里定义了T类型的参数方法,就会得到一个编译错误:
public interface IIndex<out T> { void Test(T t); // 类型参数“T”必须是在“IIndex<T>.Test(T)”上有效的 逆变式。“T”为 协变。 }
2.假如要在IIndex里定义可读写的索引器,泛型类型T既要做参数又要当返回值,这里就不能用协变了。泛型类型不能添加任何out或者in的修饰。
3.RectangleCollection.GetRectangles返回了一个实现了IIndex<Rectangle>接口的RectangleCollection实例
【16】5.4.3 泛型接口的逆变
1.泛型接口也可以是逆变的,如果它是用in关键字修饰的话。在这种情况下,接口仅允许泛型类型T作为方法参数使用:
public interface IDisplay<in T> { void Show(T item); }
ShapeDisplay类实现了接口IDisplay<Shape>并且使用Shape类作为泛型参数:
public class ShapeDisplay: IDisplay<Shape> { public void Show(Shape s) => Console.WriteLine($"{s.GetType().Name} Width: {s.Width}, Height:{s.Height}"); }
2.
- 协变,很外向(out修饰)很和谐,子类无伤转换为父类,非常和谐。
- 逆变,很内向(in)很拧巴,父类别扭地转换为子类。
【17】5.5 泛型结构
1.跟类很相似,结构体也可以是泛型的,除了不能继承之外与泛型类几乎没有区别。在本小节中你将看到泛型结构体Nullable<T>在.NET Framework里是如何定义的。
2.Nullable<T>的泛型参数必须为结构体。
3.可空类型修饰符(?)int? 表示可空的整形,DateTime? 表示可为空的时间。
4.三元(运算符)表达式(?:):x?y:z 表示如果表达式x为true,则返回y;如果x为false,则返回z,是省略if{}else{}的简单形式。
5.通过联结运算符??
来将一个可空类型赋值给非空类型变量。如下所示,当x1是null时,y1的值将会是0:
int? x1 = GetNullableType(); int y1 = x1 ?? 0;
【18】5.6 泛型方法
1.泛型方法甚至可以在非泛型类里定义。
2.因为C#编译器在调用Swap方法时可以获取到参数类型,所以你在调用这个方法的时候可以省略泛型类型的声明,这个方法也可以像非泛型方法那样调用:
int i = 4; int j = 5; Swap(ref i, ref j);
无声明T
【19】5.6.1 泛型方法示例
1.通过调用接口的集合类的属性来实现foreach
2.完成后的静态方法AccumulateSimple可以这么调用:
decimal amount = Algorithms.AccumulateSimple(accounts);
【20】5.6.2 带约束的泛型方法
我们第二个版本的Accumulate方法允许接收实现了IAccount接口的类型。就像你在前面看到的那样,泛型类型可以通过where子句进行限制。
具体示例还不太清楚。
【21】5.6.3 带委托的泛型方法
调用Accumulate方法的时候,必须制定每个泛型参数,因为编译器无法自动识别出泛型参数的类型。
Action其实就是没有返回值的delegate。
Action<int,string,bool> 表示有传入参数int,string,bool无返回值的委托。
多研究
【22】5.6.4 泛型方法的特化
1.重载泛型方法,来定义特定类型的专有操作(define specializations for specific types)。
2.在编译的时候,编译器会选择最匹配的版本。假如传递过来的是int类型的参数,编译器会优先选择指定了int类型参数的方法。如果是其他类型的参数,编译器再考虑选择相应的泛型方法。
【23】5.7 小结
本章介绍了CLR中非常重要的特性:泛型。通过泛型类你可以创建类型无关的类,通过泛型方法可以允许类型无关的方法。接口,结构体,委托都可以定义成泛型。泛型使得新的编程方式成为可能。你已经了解了算法(algorithms),尤其是操作(actions)和声明(predicates),是如何通过不同的类进行实现的——并且它们都是类型安全的。泛型委托使得算法可以从集合里解耦(make it possible to decouple algorithms from collections)。
多研究
参考网址:https://www.cnblogs.com/zenronphy/p/ProfessionalCSharp7Chapter5.html#52-%E5%88%9B%E5%BB%BA%E6%B3%9B%E5%9E%8B%E7%B1%BB