C# 20中泛型编程初级入门教程.doc
上传人:qw****27 上传时间:2024-09-12 格式:DOC 页数:7 大小:34KB 金币:15 举报 版权申诉
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在2005年底微软公司正式发布了C#2.0,与C#1.x相比,新版本增加了很多新特性,其中最重要的是对泛型的支持。通过泛型,我们可以定义类型安全的数据结构,而无需使用实际的数据类型。这能显著提高性能并得到更高质量的代码。泛型并不是什么新鲜的东西,他在功能上类似于C++的模板,模板多年前就已存在C++上了,并且在C++上有大量成熟应用。本文讨论泛型使用的一般问题,比如为什么要使用泛型、泛型的编写方法、泛型中数据类型的约束、泛型中静态成员使用要注意的问题、泛型中方法重载的问、泛型方法等,通过这些使我们可以大致了解泛型并掌握泛型的一般应用,编写出更简单、通用、高效的应用系统。什么是泛型我们在编写程序时,经常遇到两个模块的功能非常相似,只是一个是处理int数据,另一个是处理string数据,或者其他自定义的数据类型,但我们没有办法,只能分别写多个方法处理每个数据类型,因为方法的参数类型不同。有没有一种办法,在方法中传入通用的数据类型,这样不就可以合并代码了吗?泛型的出现就是专门解决这个问题的。读完本篇文章,你会对泛型有更深的了解。为什么要使用泛型为了了解这个问题,我们先看下面的代码,代码省略了一些内容,但功能是实现一个栈,这个栈只能处理int数据类型:publicclassStack{privateint[]m_item;publicintPop(){...}publicvoidPush(intitem){...}publicStack(inti){this.m_item=newint[i];}}上面代码运行的很好,但是,当我们需要一个栈来保存string类型时,该怎么办呢?很多人都会想到把上面的代码复制一份,把int改成string不就行了。当然,这样做本身是没有任何问题的,但一个优秀的程序是不会这样做的,因为他想到若以后再需要long、Node类型的栈该怎样做呢?还要再复制吗?优秀的程序员会想到用一个通用的数据类型object来实现这个栈:publicclassStack{privateobject[]m_item;publicobjectPop(){...}publicvoidPush(objectitem){...}publicStack(inti){this.m_item=new[i];}}这个栈写的不错,他非常灵活,可以接收任何数据类型,可以说是一劳永逸。但全面地讲,也不是没有缺陷的,主要表现在:当Stack处理值类型时,会出现装箱、折箱操作,这将在托管堆上分配和回收大量的变量,若数据量大,则性能损失非常严重。在处理引用类型时,虽然没有装箱和折箱操作,但将用到数据类型的强制转换操作,增加处理器的负担。在数据类型的强制转换上还有更严重的问题(假设stack是Stack的一个实例):Node1x=newNode1();stack.Push(x);Node2y=(Node2)stack.Pop();上面的代码在编译时是完全没问题的,但由于Push了一个Node1类型的数据,但在Pop时却要求转换为Node2类型,这将出现程序运行时的类型转换异常,但却逃离了编译器的检查。针对object类型栈的问题,我们引入泛型,他可以优雅地解决这些问题。泛型用用一个通过的数据类型T来代替object,在类实例化时指定T的类型,运行时(Runtime)自动编译为本地代码,运行效率和代码质量都有很大提高,并且保证数据类型安全。使用泛型下面是用泛型来重写上面的栈,用一个通用的数据类型T来作为一个占位符,等待在实例化时用一个实际的类型来代替。让我们来看看泛型的威力:publicclassStack<T>{privateT[]m_item;publicTPop(){...}publicvoidPush(Titem){...}publicStack(inti){this.m_item=newT[i];}}类的写法不变,只是引入了通用数据类型T就可以适用于任何数据类型,并且类型安全的。这个类的调用方法://实例化只能保存int类型的类Stack<int>a=newStack<int>(100);a.Push(10);a.Push("8888");//这一行编译不通过,因为类a只接收int类型的数据intx=a.Pop();//实例化只能保存string类型的类Stack<string>b=newStack<string>(100);b.Push(10);//这一行编译不通过,因为类b只接收string类型的数据b.Push("8888");stringy=b.Pop();这个类和object