前言
泛型是C#和.Net的一個重要概念，泛型不僅是C#編程語言中的一部分，而且與程序集中的IL(Intermediate Language)代碼緊密的集成。
在平時編程過程中，常常會出現編寫一些差不多的代碼塊，不同的僅是處理不同的數據類型。比如一個處理int數據的方法，現在新加了string類型的數據。是不是把之前的方法復制一遍，然后修改類型int為string。當然這樣的方法是沒有錯的，那么后面又新增了其他的許多類型怎么辦？還是復制修改嗎？這樣代碼看上去很冗余，很復雜。這時候泛型就出現了。下面我們看下為何使用泛型吧。
優點
下面介紹下泛型的優點，尤其是下面幾個：
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- l 性能
- l 類型安全
- l 二進制代碼重用
一、性能
泛型的一個主要優點就是性能，在泛型集合類和非泛型集合類中，對值類型使用非泛型集合類，在把值類型轉換為引用類型和把引用類型轉換為值類型的時候，需要進行裝箱和拆箱的操作（前面的文章中講到了拆箱和裝箱會造成一定的性能損失），當集合數據量大的時候造成的性能損失也就隨之的增大了。
使用非泛型集合時：
var list = new ArrayList(); list.Add(100);//裝箱 int-object
int i = (int)list[0];//拆箱 object-int
foreach (int item in list) { Console.WriteLine(item);//遍歷拆箱輸出
}
使用泛型集合類時：
var list = new List<int>(); list.Add(100);//無裝箱操作
int i = list[0];//無拆箱拆箱
foreach (int item in list) { Console.WriteLine(item);//無拆箱操作
}
減少裝箱拆箱操作，節省了性能消耗。這也就是泛型的主要優點了。
二、類型安全
泛型另一個優點就是類型安全，這里我們還是使用非泛型集合類ArrayList()和泛型集合類List<T>來做案例。
非泛型集合類ArrayList():
var list = new ArrayList(); list.Add(100);// 添加一個int類型
list.Add("string");//添加一個string類型
foreach (int item in list) { Console.WriteLine(item);//遍歷循環輸出
} 這里允許輸出和拋出異常： System.InvalidCastException:“Unable to cast object of type 'System.String' to type 'System.Int32'.”
無法強制把”string”轉換成int類型。
我們再看泛型集合類：
var list = new List<int>(); list.Add(100);// 添加一個int類型 list.Add("string");//添加一個string類型,編譯器報錯，無法從string轉換到int
foreach (int item in list) { Console.WriteLine(item);//遍歷循環輸出 }
在添加”string”類型的時候編譯器報錯，無法添加。這里也就杜絕了后續的錯誤。這也就是保證了類型的安全。
三、二進制代碼重用
泛型允許更好的重用二進制代碼，泛型類型可以定義一次，並且可以再許多不同的類型實例化，相比C++來說，不用每次訪問源代碼。
例如上面使用的泛型集合類，using System.Collections.Generic; 中的List<T>類，可以用int，string，自定義類去實例化。
泛型類型還可以在一種語言定義，然后再其他任何.Net語言中使用。
泛型類的功能
這里我們可以來了解下創建泛型類了之后，泛型類有哪些功能呢？
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- l 默認值
- l 約束
- l 繼承
- l 靜態成員
一、默認值
在我們定義了泛型類型之后如何賦值呢？
public class Tclass<T> { public static T Get() { T a = default; return a; } }
因為在泛型中初始給值不好給，你說給null吧，null是給引用類型的，你是給0吧，這又是給值類型的，這時候出現了default，當時引用類型調用時就給null，當時值類型時就0。
二、約束
說到泛型類型的約束時，不得不提關鍵字where，where是用來限制參數的范圍的，如果不符合where條件指定的參數范圍，編譯是不允許通過的。
這里泛型類型的約束主要可以分為以下6中
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- l Where T: class（類型參數必須是引用類型）
- l Where T:struct（類型參數必須是值類型）
public class Tclass<T,U>
where T:class //類型參數為引用類型
where U:struct //類型參數為值類型
{}
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- l Where T：<接口名稱>（類型參數必須是指定的接口或者實現指定的接口）
/// <summary>
/// 接口 /// </summary>
interface Itest { } /// <summary>
/// 定義一個字典類型 /// </summary>
/// <typeparam name="TK"></typeparam>
/// <typeparam name="TV"></typeparam>
class Dictionary<TK, TV>
where TK : IComparable, IEnumerable where TV : Itest { public void Add(TK key, TV val) { } }
-
- l Where T:<基類名>（參數必須是指定的基類或者是派生自指定的基類）
class Ttest { } class Tclass<T> where T:Ttest { }
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- l Where T:new ()（這是一個構造函數的約束，指定參數類型必須有一個默認構造函數，當與其他約束一起使用時必須放在其最后）
class EmployeeList<T> where T : Employee, IEmployee, System.IComparable<T>, new() { // ... }
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- l Where T1:T2（這個約束指定類型T1派生自泛型類型T2，也就是說T1的參數類型要和T2一樣）
public class Tclass<T> where T:IComparable { }
三、繼承
泛型類型的繼承與普通類的繼承相似但不同。
/// <summary>
/// 抽象基類，泛型類型 /// </summary>
/// <typeparam name="T"></typeparam>
public abstract class Ttest<T> { public abstract T Add(T x, T y); } /// <summary>
/// 繼承抽象基類，實現int類型 /// </summary>
/// <typeparam name="T"></typeparam>
class Tclass<T> : Ttest<int> { public override int Add(int x, int y) => x + y; }
四、靜態成員
泛型類型的靜態成員需要特殊的關注，泛型類的靜態成員只能在類的一個實例中共享。
/// <summary>
/// 泛型類型，靜態字段x /// </summary>
/// <typeparam name="T"></typeparam>
public class Ttest<T> { public static int x; } class Program { static void Main(string[] args) { Ttest<string>.x = 111; Ttest<int>.x = 222; Console.WriteLine(Ttest<string>.x); } }
上面事例中最后輸出的為111，
總結
這里我們主要是介紹了泛型的優點及泛型類型的功能。在我們日常的編程中會發現很多地方可以使用泛型。提高代碼的擴展性及重用性。同時也可以減少對object類型的使用，采用泛型類型的使用來替代。較少對性能的消耗。我們下一節主要是對泛型類型的協變及抗變進行一定的理解。
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