为什么要使用泛型

考虑一种堆栈类

 class Stack
    {
        public string[] Elements { get; set; }
        public int Current { get; set; }
        public string Pop()
        {
            return Elements[Current];
        }
        public void Push(string element)
        {
        }
    }

上述堆栈类的元素是字符串类型，但实际开发中可能运用到很多不同的类型，甚至是自定义的类型。显然我们不可能为每一个类型新建一个“Stack”类。

简单的泛型应用

泛型类型参数

在C++模板中，使用“T”代表一个模板类型。这种用法同样延续到了C#中。
此外，还可以以T开头选择更加符合语境的词语，例如：
Dictionary<TKey,TValue>。
在泛型类型或泛型方法定义中，使用"T"，以“T”为前缀的描述性词语，作为该泛型的类型参数更加符合规范。

泛型在类中

对于上述的Stack类，可以改写为如下形式

 class Stack<TElement>
    {
        public TElement[] Elements { get; set; }
        public int Current { get; set; }
        public TElement Pop()
        {
            return Elements[Current];
        }
        public void Push(string element)
        {
        }
    }

泛型在接口中

泛型在接口中广泛运用，特别是泛型集合类。
在System.Collections.Generic下存在大量泛型接口

泛型在接口中的简单使用如下：

interface IInterface<T>
    {
        void fun1(T t);
        T fun2();
    }

泛型在方法中

泛型也可以在方法中使用，代表一个使用类型参数声明的方法。
代码示例

public void Swap<T>(ref T lhs,ref T rhs)
        {
            
        }

泛型约束

定义泛型时，可以对泛型类或泛型接口，方法能够接收的类型参数的种类加以限制。在编译阶段，如果使用不符合要求的类作为类型参数，则会产生编译错误。

泛型约束的声明格式

使用where关键字指定泛型约束

泛型约束使用where关键字指定。例如，要限制一个泛型类必须具有无参数公共构造函数，代码如下：

class Stack<TElement> where TElement :new()

六种约束的格式说明

where T：struct

class Stack<TElement> where TElement :struct

限制类型参数必须是值类型，并且不可以是可空值类型（例如int?,char?,double?,bool?等）
where T: class

class Stack<TElement> where TElement :class

限制类型参数必须是引用类型
where T:基类名

class Stack<TElement> where TElement :BaseClass

限制类型参数必须是继承自指定的基类，或是基类本身
where T：接口名

class Stack<TElement> where TElement :IInterface

限制类型参数必须是实现指定接口，或是指定接口
where T:new()

class Stack<TElement> where TElement :new()

限制类型参数必须具有无参构造函数

泛型约束的意义

泛型约束可以保证传递的类型参数符合一定的条件，并且在编译阶段就可以进行验证：例如添加T: new()约束可以保证传递的类型参数一定包含无参构造函数，添加基类约束可以保证类型一定派生自某个基类。
有了上面的保证，我们就可以在泛型类中调用T类型的构造函数，或者调用其基类的方法。
例如：

为Stack类添加约束
（注意构造器约束需要放在最后）

 public class Stack<TElement> where TElement :Paper,new()
{
        public TElement[] Elements { get; set; }
        public int Current { get; set; }
        public Paper Pop()
        {
            TElement element = new TElement();
            element = Elements[Current];
            return element.DrawOutTissue();
        }
        public void Push(string element)
        {
        }
    }
 public class Paper
{
        Paper()
        {
        }
        Paper DrawOutTissue()
        {
            return new Paper();
        }
    }

泛型约束的一些复杂情况

多个约束

对一个泛型参数可以添加多个约束，例如，可以同时为上述”class Stack “ 添加 class,new(),Paper,
但是：

• 不可能同时添加struct和class约束
• 不可能添加多个基类约束
• 约束之间是 and 关系，不能添加or关系的约束
• 构造器约束必须最后
• 构造器约束只能指明无参构造器
• 约束不会继承

多个参数

对于一种表示“键值对”关系的泛型类KeyValue<TKey,TValue>,该类具有两个泛型参数TKey,TValue,要为其都添加约束，代码如下：

public class KeyValue<TKey,TValue> where TKey : new() 
                                                where TValue: Base,new()