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class Stack<T> public void Push(T x) public void T Pop() Stack<int> x = new Stack<int>(); 泛型简介 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。 C#泛型赋予了代码更强的类型安全,更好的复用,更高的效率,更清晰的约束。 C#泛型机制简介 C#泛型能力由CLR在运行时支持,区别于C++的编译时模板机制,和java的编译时的“搽拭法”。这使得泛型能力可以在各个支持CLR的语言之间进行无缝的互操作。 C#泛型代码在被编译为IL和元数据时,采用特殊的占位符来表示泛型类型,并用专有的IL指令支持泛型操作。而真正的泛型实例化工作以“on-demand”的方式,发生在JIT编译时。 C#泛型编译机制 第一轮编译时,编译器只为Stack<T>类型产生“泛型版”的IL代码和元数据,并不进行泛型类型的实例化,T在中间只充当占位符。 JIT编译时,当JIT编译器第一次遇到Stack<int>时,将用int类型替换“泛型版”IL代码与元数据中的T -- 进行泛型类型的实例化。 CLR为所有类型参数为“引用类型”的泛型类型产生同一份代码,但如果类型参数为“值类型”,对每一个不同的“值类型”,CLR将为其产生一份独立的代码。 C#泛型的几个特点 如果实例化泛型类型的参数相同,那么JIT编译器会重复使用该类型,因此C#的动态泛型能力避免了C++静态模板可能导致的代码膨胀的问题。 C#泛型类型携带有丰富的元数据,因此C#的泛型类型可以应用于强大的反射技术。 C#的泛型采用“基类、接口、构造器、值类型/引用类型”的约束方式来实现对类型参数的“显示约束”,提高了类型安全的同时,也丧失了C++模板基于“签名”的隐式约束所具有的高灵活性。 C#泛型类与结构 class C<U,V>{} //合法 C#除可单独声明泛型类型(包括类与结构)外,也可在基类中包含泛型类型的声明。但基类如果是泛型类,他的类型参数要么已实例化,要么来源子类(同样是泛型类型)声明的类型参数。 泛型类型的成员 class C<V> 泛型类型的成员可以使用泛型类型声明中的类型参数。但类型参数如果没有任何约束,则只能在该类型上使用从System.Object继承的共有成员。 泛型接口 interface IList<T> class List<T>:IList<T>,IDictionary<int,T> 泛型委托 delegate bool Predicate<T>(T value); 泛型方法的简介 C#泛型机制只支持“在方法声明上包含类型参数” -- 即泛型方法。 C#泛型机制不支持在除方法外的其他成员(包括属性、事件、索引器、构造器、析构器)的声明上包含类型参数,但这些成员本身可以包含在泛型类型中,并使用泛型类型的类型参数。 泛型方法既可以包含在泛型类型中,也可以包含在非泛型类型中。 泛型方法的声明与调用 public class Finder // 泛型方法的调用 泛型方法的重载 class MyClass void F2<T>(int x); // 可以构成重载方法 void F3<T>(T t) where T : A; // 不可以构成重载方法 泛型方法的重写 abstract class Base // 非法的重写,指定任何约束都是多余的 泛型约束简介 C#泛型要求对"所有泛型类型或泛型方法的类型参数"的任何假定,都要基于"显式的约束",以维护C#所要求的类型安全. "显式约束"有where字句表达,可以指定"基类约束","接口约束","构造器约束","值类型/引用类型约束"共四中约束. "显示约束"并非必须,如果没有指定"显式约束",泛型类型参数将只能访问System.Object类型中的公有方法. 基类约束 class A class C(S,T) 接口约束 interface IPrintable{coid Print();} class Dictionary<K,V> 构造器约束 class A class C<T> 值类型/引用类型约束 public struct A{...} class C<T> 总结 C#的泛型能力有CLR在运行时支持,它既不同于c++在编译时所支持的静态模板,也不同于java在编译器层面使用"檫拭法"支持的简单的类型. C#的泛型支持包括类,结构,接口,委托共四种泛型类型,以及方法成员. C#的泛型采用"基类,接口,构造器,值类型/引用类型"的约束方式来实现对类型参数的"显式约束",它不支持C++模板那样的基于签名的显式约束. |
2023-10-27
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