解释泛型在 C# 中的工作原理

WBOY 转载: 2023-08-27 23:45:02 654浏览

解释泛型在 C# 中的工作原理

泛型是在 C# 2.0 版本中添加的，是该语言中最重要的概念之一。它们使您能够编写在编译时类型安全的可重用、高性能代码。使用泛型，您可以在代码中使用某种类型，而无需事先了解该类型。

泛型在 .NET 中的许多地方使用，包括集合、委托和异步代码。使用泛型，您不需要事先知道集合的大小，并且可以将泛型与任何元素类型一起使用，甚至是特定于您的代码的自定义数据类型。 C# 提供对泛型类型（类、接口等）和泛型方法的支持。

在泛型中，您有类型参数和类型参数。这类似于具有参数的方法，您可以将参数传递给该方法。

泛型类型

声明泛型类型的语法由位于尖括号中的类型参数组成。类型的名称。例如，Locator 是下面示例中的泛型类。

public class Locator<T>
{

}

要创建 Locator 的实例，请使用 new 关键字，后跟类的名称。但是，您可以指定要作为参数传递的实际类型，而不是 T。以下示例将字符串类型作为参数传递。

var stringLocator = new Locator<string>();

您可以在类方法上使用类型参数 (T)，如下例所示。

public class Locator<T>{
   public IList<T> Items { get; set; }

      public T Locate(int index){
      return Items[index];
   }
}
var stringLocator = new Locator<string>();
string item = stringLocator.Locate(2);

泛型的另一个好处是编辑器提供的 IntelliSense。当您在 Visual Studio 或 VS Code 中键入 stringLocator.Locate(4) 并将鼠标悬停在方法名称上时；它会显示它返回一个字符串而不是 T。如果您尝试将结果分配给字符串以外的任何类型，编译器将引发错误。例如，

// Error: Cannot implicitly convert type 'string' to 'int' [c-sharp]csharp(CS0029)
int item = stringLocator.Locate(2);

从泛型基类型或泛型接口继承时，泛型类型可以使用类型形参作为类型实参。通用 LinkedList 类型实现通用 IEnumerable 接口以及其他接口。

public class LinkedList<T> : IEnumerable<T>

泛型方法

泛型方法只是声明类型参数的方法，您可以在方法内部使用该类型参数并将其用作参数和返回类型。在下面的示例中，Swap 是一个泛型方法，它采用两个 T 类型的参数并返回 T 的实例。

public class Swapper{
   public T Swap<T>(T first, T second){
      T temp = first;
      first = second;
      second = temp;
      return temp;
   }
}

与泛型类型一样，当您调用泛型方法时，它将返回一个强类型变量。

var swapper = new Swapper();
int result = swapper.Swap<int>(5, 3);

可以有多个通用参数。 System.Collections.Generic 命名空间中的 Dictionary 类有两个类型参数，即键和值。

public class Dictionary<TKey, TValue>

最后，了解什么是通用的很重要。对于类型来说，除了枚举之外，一切都可以是泛型的。其中包括 -

类
结构
接口
委托

对于类型成员，只有方法和嵌套类型可以是泛型的。以下成员不能是通用的 -

字段
属性
索引器
构造函数 li>
事件
终结器

示例

现场演示

using System;
using System.Collections.Generic;
class Program{
   static void Main(){
      var stringLocator = new Locator<string>(){
         Items = new string[] { "JavaScript", "CSharp", "Golang" }
      };
      string item = stringLocator.Locate(1);
      Console.WriteLine(item); // CSharp
      var swapper = new Swapper();
      int a = 5, b = 3;
      int result = swapper.Swap<int>(ref a, ref b);
      Console.WriteLine($"a = {a}, b = {b}");
   }
}
public class Locator<T>{
   public IList<T> Items { get; set; }
   public T Locate(int index){
      return Items[index];
   }
}
public class Swapper{
   public T Swap<T>(ref T first, ref T second){
      T temp = first;
      first = second;
      second = temp;
      return temp;
   }
}