C#锐利体验2.0：泛型编程李建忠www.lijianzhong.com上海祝成科技高级讲师Agenda•C#泛型及机制•泛型类型•泛型方法•泛型约束•讲座总结•Q&AC#泛型演示classStack<T>{privateT[]store;privateintsize;publicStack(){store=newT[10];size=0;}publicvoidPush(Tx){store[size++]=x;}publicTPop(){returnstore[--size];}}C#泛型简介Stack<int>x=newStack<int>();x.Push(17);•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。C#泛型机制简介•C#泛型能力由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“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代码和元数据时，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。泛型IL代码与元数据C#泛型编译机制•第一轮编译时，编译器只为Stack<T>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参数的“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。Agenda•C#泛型及机制•泛型类型•泛型方法•泛型约束•讲座总结•Q&AC#泛型类与结构classC<U,V>{}//合法classD:C<string,int>{}//合法classE<U,V>:C<U,V>{}//合法classF<U,V>:C<string,int>{}//合法classG:C<U,V>{}//非法C#除可单独声明泛型类型（包括类与结构）外，也可在基类中包含泛型类型的声明。但基类如果是泛型类，它的类型参数要么已实例化，要么来源于子类（同样是泛型类型）声明的类型参数。泛型类型的成员classC<V>{publicVf1;//声明字段publicD<V>f2;//作为其他泛型类型的参数publicC(Vx){this.f1=x;}}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interfaceIList<T>{T[]GetElements();}interfaceIDictionary<K,V>{voidAdd(Kkey,Vvalue);}//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classList<T>:IList<T>,IDictionary<int,T>{publicT[]GetElements(){returnnull;}publicvoidAdd(intindex,Tvalue){}}泛型委托delegateboolPredicate<T>(Tvalue);classX{staticboolF(inti){...}staticboolG(strings){...}staticvoidMain(){Predicate<string>p2=G;Predicate<int>p1=newPredicate<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。Agenda