-跟我一起学Visual_Studio_2005(2)：C#语法篇(下)

### C# 泛型 (C# Generics) 在继续深入探讨C#的泛型之前，我们先回顾一下泛型的基本概念及其重要性。C#中的泛型是一种可以在编译时检查类型的高级特性，它允许开发者定义类型参数化的类、接口、方法等。这样做的主要优势在于提高了代码的重用性和类型安全性。 #### 概述 泛型是一种在运行时能够操作任意类型的机制。在C#中，泛型使得你可以编写可重用的组件，这些组件能够工作于多种不同的数据类型之上，而不必为每种数据类型都编写专门的代码。这不仅减少了代码量，还提高了程序的灵活性和维护性。 #### 什么是泛型？ 在C#中，泛型是指一种能够接受类型参数的类、结构、接口、方法或委托。例如，一个名为`List<T>`的泛型类可以用于创建各种类型的列表，如整数列表、字符串列表等，其中`T`是一个类型参数，代表了这个列表可以存储的元素类型。 #### 如何使用泛型？ 使用泛型非常简单，只需要在定义类型时声明类型参数即可。例如： ```csharp public class MyClass<T> { private T value; public T GetValue() { return value; } public void SetValue(T value) { this.value = value; } } ``` 在这个例子中，`MyClass<T>`是一个泛型类，其中`T`是类型参数。你可以使用具体的类型来实例化这个类，比如`MyClass<int>`或`MyClass<string>`。 #### 泛型约束 有时候，你可能希望对泛型类型参数施加某些限制，例如要求它必须是某个特定接口的实现或继承自某个基类。这就是所谓的“泛型约束”。下面的例子展示了如何添加泛型约束： ```csharp public class MyClass<T> where T : ISomeInterface, new() { // 类的实现... } ``` 这里的`where T : ISomeInterface, new()`表示`T`必须实现`ISomeInterface`接口，并且必须有一个无参构造函数。 #### 泛型和强制类型转换 当处理泛型类型时，可能会遇到需要强制类型转换的情况。C#编译器只允许将泛型参数隐式强制转换到`Object`或约束指定的类型。例如： ```csharp class BaseClass { } interface ISomeInterface { } class MyClass<T> where T : BaseClass, ISomeInterface { public void SomeMethod(T t) { ISomeInterface obj1 = t; // 隐式转换 BaseClass obj2 = t; // 隐式转换 object obj3 = t; // 隐式转换 } } ``` 然而，对于其他类型的转换，就需要使用显式强制转换了。例如： ```csharp class SomeClass { } class MyClass<T> { public void SomeMethod(T t) { ISomeInterface obj1 = (ISomeInterface)t; // 显式转换 SomeClass obj2 = (SomeClass)t; // 不会编译 } } ``` 需要注意的是，如果类型`T`实际上并不支持转换到`SomeClass`类型，那么在运行时会抛出异常。 #### 使用 `is` 和 `as` 运算符 为了安全地执行类型转换，推荐使用`is`和`as`运算符。这样可以避免因类型不匹配而导致的运行时错误： ```csharp public class MyClass<T> { public void SomeMethod(T t) { if (t is int) { // 处理整数情况 } string str = t as string; if (str != null) { // 处理字符串情况 } } } ``` 通过这种方式，我们可以安全地测试并转换泛型参数的类型，确保不会发生运行时错误。 #### 泛型方法 除了泛型类之外，还可以定义泛型方法。泛型方法在定义时同样包含类型参数，并且可以在非泛型类中定义。例如： ```csharp public class MyNonGenericClass { public T Max<T>(T x, T y) where T : IComparable<T> { return x.CompareTo(y) > 0 ? x : y; } } ``` 在这里，`Max`方法接受两个相同类型的参数，并返回较大的一个。类型参数`T`被约束为必须实现`IComparable<T>`接口，这确保了比较操作的有效性。 #### 泛型委托 泛型也可以应用于委托类型，这使得可以创建能够处理不同类型的委托。例如： ```csharp public delegate T MyDelegate<T>(T arg); public class MyClass { public static T MultiplyByTwo<T>(T arg) where T : struct { dynamic dynArg = arg; return (T)(dynArg * 2); } } // 使用示例 MyDelegate<int> myIntDelegate = new MyDelegate<int>(MyClass.MultiplyByTwo); int result = myIntDelegate(5); // 结果为 10 ``` 在这个例子中，`MyDelegate<T>`是一个泛型委托，它接受一个类型参数`T`。`MultiplyByTwo`方法是一个泛型方法，它接受一个类型参数`T`，并且`T`被约束为必须是值类型。 #### 泛型和反射 反射是C#中一项强大的特性，它可以让你在运行时动态地获取类型的信息。结合泛型使用时，反射可以提供额外的灵活性。例如，你可以使用反射来动态创建和调用泛型类型或方法。不过，在使用反射时，需要注意性能上的开销。 C#中的泛型是一种非常强大且灵活的特性，它能够显著提高代码的重用性和类型安全性。通过正确地应用泛型，你可以编写出更加健壮、高效且易于维护的应用程序。