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C#泛型类型参数的约束

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

下表列出了六种类型的约束：

where 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。有关更多信息，请参见使用可以为 null 的类型（C# 编程指南）。
where T : class
类型参数必须是引用类型；这一点也适用于任何类、接口、委托或数组类型。
where 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。
where 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。
where 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。
where 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。

约束是使用上下文关键字 where 应用的。

public class Employee
{
    private string name;
    private int id;

    public Employee(string s, int i)
    {
        name = s;
        id = i;
    }

    public string Name
    {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }

    public int ID
    {
        get { return id; }
        set { id = value; }
    }
}

public class GenericList<T> where T : Employee
{
    private class Node
    {
        private Node next;
        private T data;

        public Node(T t)
        {
            next = null;
            data = t;
        }

        public Node Next
        {
            get { return next; }
            set { next = value; }
        }

        public T Data
        {
            get { return data; }
            set { data = value; }
        }
    }

    private Node head;

    public GenericList() //constructor
    {
        head = null;
    }

    public void AddHead(T t)
    {
        Node n = new Node(t);
        n.Next = head;
        head = n;
    }

    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
        Node current = head;

        while (current != null)
        {
            yield return current.Data;
            current = current.Next;
        }
    }

    public T FindFirstOccurrence(string s)
    {
        Node current = head;
        T t = null;

        while (current != null)
        {
            //The constraint enables access to the Name property.
            if (current.Data.Name == s)
            {
                t = current.Data;
                break;
            }
            else
            {
                current = current.Next;
            }
        }
        return t;
    }
}

约束使得泛型类能够使用 Employee.Name 属性，因为类型为 T 的所有项都保证是 Employee 对象或从 Employee 继承的对象。

可以对同一类型参数应用多个约束，并且约束自身可以是泛型类型，如下所示：

class EmployeeList<T> where T : Employee, IEmployee, System.IComparable<T>, new()
{
    // ...
}

 

因此，在设计泛型类或方法时，如果要对泛型成员执行除简单赋值之外的任何操作或调用 System.Object 不支持的任何方法，您将需要对该类型参数应用约束。

String 类重载 == 运算符，输出也为 false。

public static void OpTest<T>(T s, T t) where T : class
{
    System.Console.WriteLine(s == t);
}
static void Main()
{
    string s1 = "target";
    System.Text.StringBuilder sb = new System.Text.StringBuilder("target");
    string s2 = sb.ToString();
    OpTest<string>(s1, s2);
}

where T : IComparable<T> 约束，并在将用于构造泛型类的任何类中实现该接口。

约束多个参数

可以对多个参数应用约束，并对一个参数应用多个约束，如下面的示例所示：

class Base { }
class Test<T, U>
    where U : struct
    where T : Base, new() { }

未绑定的类型参数

没有约束的类型参数（如公共类 SampleClass<T>{} 中的 T）称为未绑定的类型参数。未绑定的类型参数具有以下规则：

不能使用 != 和 == 运算符，因为无法保证具体类型参数能支持这些运算符。

可以在它们与 System.Object 之间来回转换，或将它们显式转换为任何接口类型。

可以将它们与 null 进行比较。将未绑定的参数与 null 进行比较时，如果类型参数为值类型，则该比较将始终返回 false。

作为约束的类型参数

将泛型类型参数作为约束使用，在具有自己类型参数的成员函数必须将该参数约束为包含类型的类型参数时非常有用，如下示例所示：

class List<T>
{
    void Add<U>(List<U> items) where U : T {/*...*/}
}

在上面的示例中，T 在 Add 方法的上下文中是一个类型约束，而在 List 类的上下文中是一个未绑定的类型参数。

请注意，必须在尖括号中声明此类型参数与任何其他类型的参数：

//Type parameter V is used as a type constraint.
public class SampleClass<T, U, V> where T : V { }

在希望强制两个类型参数之间的继承关系的情况下，可对泛型类使用参数类型约束。

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