C# 泛型編程之泛型類、泛型方法、泛型約束


泛型方法

    在C#2.0中,方法可以定義特定於其執行范圍的泛型參數,如下所示:

public class MyClass<T>
    {
        //指定MyMethod方法用以執行類型為X的參數
        public void MyMethod<X>(X x) 
        {
            //
        }

        //此方法也可不指定方法參數
        public void MyMethod<X>() 
        {
            //
        }
    }

即使包含類不適用泛型參數,你也可以定義方法特定的泛型參數,如下所示:

public class MyClass
    {
        //指定MyMethod方法用以執行類型為X的參數
        public void MyMethod<X>(X x) 
        {
            //
        }

        //此方法也可不指定方法參數
        public void MyMethod<X>() 
        {
            //
        }
    }

注意屬性索引器不能指定自己的泛型參數,它們只能使用所屬類中定義的泛型參數進行操作。

    在調用泛型方法的時候,你可以提供要在調用場所使用的類型,如下所示:
//調用泛型方法
MyClass myClass = new MyClass();
myClass.MyMethod<int>(3);

泛型推理:在調用泛型方法時,C#編譯器足夠聰明,基於傳入的參數類型來推斷出正確的類型,並且它允許完全省略類型規范,如下所示:

//泛型推理機制調用泛型方法
MyClass myClass = new MyClass();
myClass.MyMethod(3);

 注意:泛型方法無法只根據返回值的類型推斷出類型,代碼如下:

public GenericMethodDemo()
     {        
        MyClass myClass = new MyClass();
        /****************************************************
        無法從用法中推理出方法“GenericMethodDemo.MyClass.MyMethod<T>()”的類型參數。
        請嘗試顯式指定類型參數。
        ***************************************************/
        int number = myClass.MyMethod();
     }

    public class MyClass
    {
        public T MyMethod<T>() 
        {
            //
        }
    }

  泛型方法中泛型參數的約束,如下:

public class MyClass
    {
        
        public void MyMethod<X>(X x) where X:IComparable<X>
        {
            //
        }
    }

您無法為類級別的泛型參數提供方法級別的約束。類級別泛型參數的所有約束都必須在類作用范圍中定義,代碼如下所示

public class MyClass<T>
    {
        
        public void MyMethod<X>(X x,T t) where X:IComparable<X> where T:IComparer<T>
        {
            //
        }
    }

而下面的代碼是正確的

public class MyClass<T> where T:IComparable<T>
    {
        
        public void MyMethod<X>(X x,T t) where X:IComparable<X> 
        {
            //
        }
    }

  泛型參數虛方法的重寫:子類方法必須重新定義該方法特定的泛型參數,代碼如下

public class MyBaseClass
    {
        public virtual void SomeMethod<T>(T t)
        {
            //
        }
    }
    public class MyClass :MyBaseClass
    {
        public override void SomeMethod<X>(X x)
        {
            
        }
    }

同時子類中的泛型方法不能重復基類泛型方法的約束,這一點和泛型類中的虛方法重寫是有區別的,代碼如下

public class MyBaseClass
    {
        public virtual void SomeMethod<T>(T t) where T:new()
        {
            //
        }
    }
    public class MyClass :MyBaseClass
    {
        //正確寫法
        public override void SomeMethod<X>(X x)
        {
            
        }

        ////錯誤 重寫和顯式接口實現方法的約束是從基方法繼承的,因此不能直接指定這些約束
        //public override void SomeMethod<X>(X x) where X:new()
        //{

        //}
    }

子類方法調用虛擬方法的基類實現:它必須指定要代替泛型基礎方法類型所使用的類型實參。你可以自己顯式的指定它,也可以依靠類型推理(如果可能的話)代碼如下:

public class MyBaseClass
    {
        public virtual void SomeMethod<T>(T t) where T:new()
        {
            //
        }
    }
    public class MyClass :MyBaseClass
    {
        //正確寫法
        public override void SomeMethod<X>(X x)
        {
            base.SomeMethod<X>(x);
            base.SomeMethod(x);
        }
    }
泛型委托
    在某個類中定義的委托可以使用該類的泛型參數,代碼如下
public class MyClass<T>
    {
        public delegate void GenericDelegate(T t);
        public void SomeMethod(T t)
        {
 
        }
    }
    public GenericMethodDemo()
    {
        MyClass<int> obj = new MyClass<int>();
        MyClass<int>.GenericDelegate del;
        del = new MyClass<int>.GenericDelegate(obj.SomeMethod);
        del(3);
    }

委托推理:C#2.0使你可以將方法引用的直接分配轉變為委托變量。將上面的代碼改造如下

public class MyClass<T>
    {
        public delegate void GenericDelegate(T t);
        public void SomeMethod(T t)
        {
 
        }
    }
    public GenericMethodDemo()
    {
        MyClass<int> obj = new MyClass<int>();
        MyClass<int>.GenericDelegate del;

        //委托推理
      del = obj.SomeMethod;
        del(3);
     }

  泛型委托的約束:委托級別的約束只在聲明委托變量和實例化委托時使用,類似於在類型和方法的作用范圍中實施的其他任何約束。

泛型和反射
    在Net2.0當中,擴展了反射以支持泛型參數。類型Type現在可以表示帶有特定類型的實參(或綁定類型)或未指定類型的泛型(或稱未綁定類型)。像 C#1.1中那樣,您可以通過使用typeof運算符或通過調用每個類型支持的GetType()來獲得任何類型的Type。代碼如下:
 LinkedList<int> list = new LinkedList<int>();
 Type type1 = typeof(LinkedList<int>);
 Type type2 = list.GetType();
 Response.Write(type1 == type2);

typeof和GetType()也可以對泛型參數進行操作,如下

public class MyClass<T>
{
    public void SomeMethod(T t)
    {
        Type type = typeof(T);
        HttpContext.Current.Response.Write(type==t.GetType());
    }
}

typeof還可以對未綁定的泛型進行操作,代碼如下

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        if (!IsPostBack)
        {
            Type unboundType = typeof(MyClass<>);
            Response.Write(unboundType.ToString());
        }
    }

    public class MyClass<T>
    {
        public void SomeMethod(T t)
        {
            Type type = typeof(T);
            HttpContext.Current.Response.Write(type==t.GetType());
        }
    }

請注意"<>"的用法。要對帶有多個類型參數的未綁定泛型類進行操作,請在"<>"中使用","

    Type類中添加了新的方法和屬性,用於提供有關該類型的泛型方面的反射信息,見MSDN。
 

.net泛型約束  

 

所謂泛型,即通過參數化類型來實現在同一份代碼上操作多種數據類型。泛型編程是一種編程范式,它利用“參數化類型”將類型抽象化,從而實現更為靈活的復用。

在定義泛型類時,可以對客戶端代碼能夠在實例化類時用於類型參數的類型種類施加限制。如果客戶端代碼嘗試使用某個約束所不允許的類型來實例化類,則會產生編譯時錯誤。這些限制稱為約束。約束是使用 where 上下文關鍵字指定的。

下表列出了五種類型的約束:

約束 說明

T:struct

類型參數必須是值類型。可以指定除 Nullable 以外的任何值類型。

T:class

類型參數必須是引用類型,包括任何類、接口、委托或數組類型。

T:new()

類型參數必須具有無參數的公共構造函數。當與其他約束一起使用時,new() 約束必須最后指定。

T:<基類名>

類型參數必須是指定的基類或派生自指定的基類。

T:<接口名稱>

類型參數必須是指定的接口或實現指定的接口。可以指定多個接口約束。約束接口也可以是泛型的。

T:U

為 T 提供的類型參數必須是為 U 提供的參數或派生自為 U 提供的參數。這稱為裸類型約束.

 ---------------------------------------

一.派生約束

1.常見的

public class MyClass5<T> where T :IComparable { }

2.約束放在類的實際派生之后

public class B { }

public class MyClass6<T> : B where T : IComparable { }

3.可以繼承一個基類和多個接口,且基類在接口前面

public class B { }

public class MyClass7<T> where T : B, IComparable, ICloneable { }

二.構造函數約束

1.常見的

public class MyClass8<T> where T :  new() { }

2.可以將構造函數約束和派生約束組合起來,前提是構造函數約束出現在約束列表的最后

public class MyClass8<T> where T : IComparable, new() { }

三.值約束

1.常見的

public class MyClass9<T> where T : struct { }

2.與接口約束同時使用,在最前面(不能與基類約束,構造函數約束一起使用)

public class MyClass11<T> where T : struct, IComparable { }

四.引用約束

1.常見的

public class MyClass10<T> where T : class { }

五.多個泛型參數

 public class MyClass12<T, U> where T : IComparable  where U : class { }

六.繼承和泛型

public class B<T>{ }

1. 在從泛型基類派生時,可以提供類型實參,而不是基類泛型參數

    public class SubClass11 : B<int>
    { }

2.如果子類是泛型,而非具體的類型實參,則可以使用子類泛型參數作為泛型基類的指定類型

    public class SubClass12<R> : B<R>
    { }

3.在子類重復基類的約束(在使用子類泛型參數時,必須在子類級別重復在基類級別規定的任何約束)
    public class B<T> where T : ISomeInterface { }
    public class SubClass2<T> : B<T> where T : ISomeInterface { }

4.構造函數約束
    public class B<T> where T : new()
    {
        public T SomeMethod()
        {
            return new T();
        }
    }
    public class SubClass3<T> : B<T> where T : new(){ }

七.泛型方法(C#2.0泛型機制支持在"方法聲名上包含類型參數",這就是泛型方法)

1.泛型方法既可以包含在泛型類型中,又可以包含在非泛型類型中

public class MyClass5
    {

        public void MyMethod<T>(T t){ }
    }

2.泛型方法的聲明與調用

public class MyClass5
    {
        public void MyMethod<T>(T t){ }
    }
    public class App5
    {
        public void CallMethod()
        {
            MyClass5 myclass5 = new MyClass5();
            myclass5.MyMethod<int>(3);
        }
    }

3.泛型方法的重載

 //第一組重載
 void MyMethod1<T>(T t, int i){ }

 void MyMethod1<U>(U u, int i){ }

//第二組重載
 void MyMethod2<T>(int i){ }
 void MyMethod2(int i){ }

//第三組重載,假設有兩個泛型參數
 void MyMethod3<T>(T t) where T : A { }
void MyMethod3<T>(T t) where T : B { }

//第四組重載

public class MyClass8<T,U>
    {
        public T MyMothed(T a, U b)
        {
            return a;
        }
        public T MyMothed(U a, T b)
        {
            return b;
        }
        public int MyMothed(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }
    }

4.泛型方法的覆寫

(1)public class MyBaseClass1
    {
        public virtual void MyMothed<T>(T t) where T : new() { }
    }
    public class MySubClass1:MyBaseClass1
    {
        public override void MyMothed<T>(T t) //不能重復任何約束
        { }
    }

(2)public class MyBaseClass2
    {
        public virtual void MyMothed<T>(T t)
        { }
    }
    public class MySubClass2 : MyBaseClass2
    {
        public override void MyMothed<T>(T t) //重新定義泛型參數T
        { }
    }

八.虛擬方法

public class BaseClass4<T>
    {
        public virtual T SomeMethod()
        {
            return default(T);
        }
    }
    public class SubClass4 : BaseClass4<int> //使用實參繼承的時候方法要使用實參的類型
    {
        public override int SomeMethod()
        {
            return 0;
        }
    }

    public class SubClass5<T> : BaseClass4<T> //使用泛型繼承時,方法也是泛型
    {
        public override T SomeMethod()
        {
            return default(T);
        }
    }

九.編譯器只允許將泛型參數隱式強制轉換到 Object 或約束指定的類型

class MyClass<T> where T : BaseClass, ISomeInterface
    {
        void SomeMethod(T t)
        {
            ISomeInterface obj1 = t;
            BaseClass obj2 = t;
            object obj3 = t;
        }
    }

變通方法:使用臨時的 Object 變量,將泛型參數強制轉換到其他任何類型

class MyClass2<T>
    {
        void SomeMethod(T t)
        {
            object temp = t;
            BaseClass obj = (BaseClass)temp;
        }
    }

十.編譯器允許您將泛型參數顯式強制轉換到其他任何接口,但不能將其轉換到類

class MyClass1<T>
    {
        void SomeMethod(T t)
        {
            ISomeInterface obj1 = (ISomeInterface)t;  
            //BaseClass obj2 = (BaseClass)t;           //不能通過編譯
        }
    }

 

十一.使用臨時的 Object 變量,將泛型參數強制轉換到其他任何類型

class MyClass2<T>
    {
        void SomeMethod(T t)
        {
            object temp = t;
            BaseClass obj = (BaseClass)temp;
        }
    }

十二.使用is和as運算符

public class MyClass3<T>
    {
        public void SomeMethod(T t)
        {
            if (t is int) { }
            if (t is LinkedList<int>) { }
            string str = t as string;
            if (str != null) { }
            LinkedList<int> list = t as LinkedList<int>;
            if (list != null) { }
        }
    }

 


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM