C#基础之泛型

2019-12-30 13:42:19王冬梅

1.泛型的本质

  泛型的好处不用多说,在.NET中我看到有很多技术都是以泛型为基础的,不过因为不懂泛型而只能对那些技术一脸茫然。泛型主要用于集合类,最主要的原因是它不需要装箱拆箱且类型安全,比如很常用的List<T>。对于List<T>我以后还想进行深究,现在我写了一个超简版的MyList<T>集合,如下面第一段代码所示。代码很简单,但在写的过程中有一个细节,如果我为listInt赋值string类型的变量时编译器会提示报错。编译器很智能,但是从这个现象中你会不会好奇泛型中的T是在什么情况下指定的呢,是生成IL时还是JIT动态编译时?老方法我将exe放入Reflector工具中,发现IL代码中全是T,这说明在编译时T仅仅只是一个占位符,真真的替换是在运行时动态替换的。可是在写泛型类时代码只有一份,那我为MyList创建int、string类型的对象时这个代码是如何公用的呢?对于值类型集合比如listInt,由于最终需要替换T,那么肯定是有一份完整的代码里面T被替换为int。对于引用类型,因为变量只是一个指向堆中的指针,因此代码只有一份。总结起来就是值类型代码有多份而引用类型代码只有一份,另外编写自定义泛型代码时最好使用有意义的T,比如.net中常见的TResult表示返回值,这样可读性较好。


class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   MyList<int> listInt = new MyList<int>();
   MyList<string> listString = new MyList<string>();
   listInt.Add(24);
   listInt[1] = 5;
   listString[2] = "ha ha";
  }
 }
 public class MyList<T>
 {
  T[] array;
  int current = -1;
  public MyList()
  {
   array = new T[10];
  }
  public void Add(T t)
  {
   current++;
   if (current < 10)
    array[current] = t;
  }
  public T this[int index]
  {
   get
   {
    return array[index];
   }
   set
   {
    array[index] = value;
   }
  }
 }

2.泛型规范

  这个很重要,主要包括约束和default。.NET是推荐我们开发者尽可能的多使用约束,因为约束越多越可以保证程序不会出错。泛型约束由where指定,六种约束如下所示。这些约束可以单独使用也可以一起使用,但也有不能一起使用的比如值类型与引用类型约束。关于default的作用我们可以思考这样一个问题,如果在泛型类中我们需要初始化一个T变量。因为T既有可能是值类型也有可能是引用类型,所以不能直接用new或等于0。那如何判断T是值类型还是引用类型呢?这里就要用到default,对于引用类型default(T)将返回null,对于数值类型default(T)将返回0。这里之所以写数值类型是因为值类型还可能是结构体,default会将结构体中的成员初始化为0或null。还有一种特殊情况就是可空值类型,此时将返回Nullable<T>,这样初始变量直接使用T t=default(T)就可以了。虽然泛型类给人带来了神秘感,不过运行时它的本质就是一个普通的类,因此依旧具有类的特性比如继承。这为我们开发者带来了很多好处,比如我想要有一个int集合类,它除了有List<int>的功能外还有自定义的某些功能,这时候只需MyList : List<int>就可以得到想要的效果了,非常方便。