c#泛型

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C#泛型讲座(一)知识点

由李建忠老师的讲座内容整理.

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。

机制：
C#泛型能力是由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代码和无数据时，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>(栈算法)类型产生“泛型版”的IL代码与元数据-----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能数的“显式约束”，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。

泛型类型的成员:

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继承的公有成员。

泛型接口：
泛型接口的类型参数要么已实例化，要么来源于实现类声明的类型参数。

泛型委托：
delegate bool Predicate<T>(T value);
class x {
  static bool F(int i){..}
  static bool G(string s){..}
  static void Main()
 {
  Predicate<string> p2 = G;
  Predicate<int> p1 = new Predicate<int>(F);
 }
}
泛型委托支持在委托返回值和参数上应用参数类型，这些参数类型同样可以附带合法的约束。

泛型方法简介：
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它成员（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。
public class Finder{
  public static int Find<T>(T[] items,T item){
 for(int i=0 ;i<items.Length;i++)
 {
   if(..) reutrn i;
 }
 return -1
}
}
//泛型方法调用
int i = Finder.Find<int>(new int[] {1,2,3,4,5},6);

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”由where 子句表达，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4种约束。
“显式约束”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。
以下是4种不同约束的介绍截图