C#笔记~泛型

一、引入泛型

在实际开发中，常常会出现重复代码的问题，例如。

 

运行结果

这里的三个方法，使用不同的类型干了同样的事情。作为一个有追求的程序员，是绝不允许这样的事情发生的。我们观察发现，这三个方法除了方法名称和参数类型不同，方法体一模一样。我们知道object类型是一切类型的基类，根据里氏替换原则，子类对象可以赋值给父类，也即是说，可以使用object类型替换具体的类型。于是有基类版本的通用方法，且看下图。

 

运行结果

代码重复的问题就这么轻松搞定，但是其中存在的问题却不容忽视。

1.对于值类型（这里的int），发生了装箱、拆箱问题，从栈Copy到堆，从堆写到栈，都是多余的操作，产生性能损耗

2.object类型是一切类型的基类，那么这个方法对所有类型都适用，这样容易引发类型安全问题。

那么，有没有一种方式，既可以解决代码重复问题，又可以避免出现上诉问题呢？

答案是：泛型。

二、什么是泛型

泛型让我们可以编写一个可以与任何数据类型一起工作的类或方法。可以简单地理解为：泛型是类型的模板。

泛型不是一种语法糖，而是.NetFramework 2.0推出的新语法，是框架升级支持的新功能。

三、声明和使用泛型

泛型方法

运行结果

泛型使用尖括号和泛型名称构成：<T>，使用时尖括号内的T需替换为实际类型，也可以不带尖括号而由类型推断判断实参的类型。

四、泛型原理

在声明泛型时，类型是未确定的，在调用泛型时，必须指定实际类型。这种在定义时未确定类型而使用时确定类型的方式，可以称为延迟声明。延迟声明体现了推迟一切可以推迟的设计思想。

 

五、性能比较

循环1亿次

运行结果

多次运行后发现，普通方法和泛型方法的耗时相差不大，而object方法因为装箱耗时是其他两种方法的倍数。

六、泛型类、泛型接口、泛型委托

前面我们讲解的都是泛型方法，其实除了泛型方法，还有泛型类、泛型接口、泛型委托。

泛型类

泛型接口

泛型委托

对于泛型类和泛型接口，如果其他类继承或实现了它，要求这个类必须指定具体的类型，或者不指定类型但此类也是泛型类。

七、泛型约束

在第六点我们已经使用了泛型约束，请看上图where部分。泛型约束是为类型安全而设计的，它有如下几种约束：

结构约束。值类型，必须在其他约束之前

类约束。引用类型，必须在其他类型约束之前

无参数构造函数约束。与其他约束使用时，必须放在最后

基类约束。基类或派生类，该基类必须是可继承的

接口约束。可以指定多个接口约束，类型必须实现该接口

八、协变（out）、逆变（in）

 

使用泛型之后，我们发现基类和子类的泛型并没有继承关系，但实际业务中，他们还是父子关系。

为解决上述问题，引入了协变、逆变。

1.协变，让赋值表达式右边可以用子类

协变只能修饰返回参数。为什么不能修饰传入参数呢？因为父类赋值给子类。

 

 

2.逆变，让赋值表达式右边可以用父类

逆变只能修饰传入参数。

 

 

3.协变逆变只能用于接口、委托。