推荐: 09师生元旦联欢会| 学费涨价| 最新就业喜讯| 劳动和社会保障局领导视察工作| 拨打118114转郑州北大青鸟免长话费
北大青鸟郑州志远荣获2008年度市场开拓奖
当前位置:北大青鸟>技术园地>浅谈C#2.0中的泛型

浅谈C#2.0中的泛型

来源:北大青鸟 作者:管理员 发布时间:2008-10-05
      1. 概述

  泛型是2.0 版C#语言和公共语言运行库 (CLR) 中的一个新功能。一般用于模块的功能非常相似,只因为参数类型不同。可能你会想到用Object不就好了?但处理值类型时,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。泛型将类型参数的概念引入 .NET Framework,类型参数使得设计如下类和方法成为可能:这些类和方法将一个或多个类型的指定推迟到客户端代码声明并实例化该类或方法的时候。例如,通过使用泛型类型参数 T,您可以编写其他客户端代码能够使用的单个类,而不致引入运行时强制转换或装箱操作的成本或风险。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。

如下

public class GenericList<T>

{

void Add(T input) { }

}

class TestGenericList

{

private class ExampleClass { }

static void Main()
{

GenericList<int> list1 = new GenericList<int>();


GenericList<string> list2 = new GenericList<string>();


GenericList<ExampleClass> list3 = new GenericList<ExampleClass>();

}

}

2. 泛型的使用

  泛型有泛型接口、泛型类、泛型方法、泛型事件和泛型委托。

2.1泛型类型参数

  在泛型类型或方法定义中,类型参数是客户端在实例化泛型类型的变量时指定的特定类型的占位符。上述泛型类中列出的 GenericList<T>)不可以像这样使用,因为它实际上并不是一个类型,而更像是一个类型的蓝图。若要使用 GenericList<T>,客户端代码必须通过指定尖括号中的类型参数来声明和实例化构造类型。此特定类的类型参数可以是编译器识别的任何类型。可以创建任意数目的构造类型实例,每个实例使用不同的类型参数,如下所示:

GenericList<float> list1 = new GenericList<float>();

GenericList<ExampleClass> list2 = new GenericList<ExampleClass>();

2.1.1类型参数的约束

  在定义泛型类时,可以对客户端代码能够在实例化类时用于类型参数的类型种类施加限制。如果客户端代码尝试使用某个约束所不允许的类型来实例化类,则会产生编译时错误。这些限制称为约束。约束是使用 where 上下文关键字指定的。下表列出了六种类型的约束:

约束
说明

T:结构
类型参数必须是值类型。可以指定除 Nullable 以外的任何值类型。有关更多信息,请参见使用可空类型(C# 编程指南)。

T:类
类型参数必须是引用类型,包括任何类、接口、委托或数组类型。

T:new()
类型参数必须具有无参数的公共构造函数。当与其他约束一起使用时,new() 约束必须最后指定。

T:<基类名>
类型参数必须是指定的基类或派生自指定的基类。

T:<接口名称>
类型参数必须是指定的接口或实现指定的接口。可以指定多个接口约束。约束接口也可以是泛型的。

T:U
为 T 提供的类型参数必须是为 U 提供的参数或派生自为 U 提供的参数。这称为裸类型约束。


例如public class GenericList<T> where T : Employee

  意思就是约束使得泛型类能够使用 Employee.Name 属性,因为类型为 T 的所有项都保证是 Employee 对象或从 Employee 继承的对象。 具体参照http://msdn2.microsoft.com/zh-cn/library/d5x73970(VS.80).aspx

2.1.2类型的命名规则

  务必使用描述性名称命名泛型类型参数,除非单个字母名称完全可以让人了解它表示的含义,而描述性名称不会有更多的意义。 C# 语言和公共语言运行库 (CLR) 中的一个新功能。一般用于模块的功能非常相似,只因为参数类型不同。可能你会想到用Object不就好了?但处理值类型时,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。泛型将类型参数的概念引入 .NET Framework,类型参数使得设计如下类和方法成为可能:这些类和方法将一个或多个类型的指定推迟到客户端代码声明并实例化该类或方法的时候。例如,通过使用泛型类型参数 T,您可以编写其他客户端代码能够使用的单个类,而不致引入运行时强制转换或装箱操作的成本或风险。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。

如下

public class GenericList<T>

{

void Add(T input) { }

}

class TestGenericList

{

private class ExampleClass { }

static void Main()
{

GenericList<int> list1 = new GenericList<int>();


GenericList<string> list2 = new GenericList<string>();


GenericList<ExampleClass> list3 = new GenericList<ExampleClass>();

}

}

2. 泛型的使用

  泛型有泛型接口、泛型类、泛型方法、泛型事件和泛型委托。

2.1泛型类型参数

  在泛型类型或方法定义中,类型参数是客户端在实例化泛型类型的变量时指定的特定类型的占位符。上述泛型类中列出的 GenericList<T>)不可以像这样使用,因为它实际上并不是一个类型,而更像是一个类型的蓝图。若要使用 GenericList<T>,客户端代码必须通过指定尖括号中的类型参数来声明和实例化构造类型。此特定类的类型参数可以是编译器识别的任何类型。可以创建任意数目的构造类型实例,每个实例使用不同的类型参数,如下所示:

GenericList<float> list1 = new GenericList<float>();

GenericList<ExampleClass> list2 = new GenericList<ExampleClass>();

2.1.1类型参数的约束

  在定义泛型类时,可以对客户端代码能够在实例化类时用于类型参数的类型种类施加限制。如果客户端代码尝试使用某个约束所不允许的类型来实例化类,则会产生编译时错误。这些限制称为约束。约束是使用 where 上下文关键字指定的。下表列出了六种类型的约束:

约束
说明

T:结构
类型参数必须是值类型。可以指定除 Nullable 以外的任何值类型。有关更多信息,请参见使用可空类型(C# 编程指南)。

T:类
类型参数必须是引用类型,包括任何类、接口、委托或数组类型。

T:new()
类型参数必须具有无参数的公共构造函数。当与其他约束一起使用时,new() 约束必须最后指定。

T:<基类名>
类型参数必须是指定的基类或派生自指定的基类。

T:<接口名称>
类型参数必须是指定的接口或实现指定的接口。可以指定多个接口约束。约束接口也可以是泛型的。

T:U
为 T 提供的类型参数必须是为 U 提供的参数或派生自为 U 提供的参数。这称为裸类型约束。


例如public class GenericList<T> where T : Employee

  意思就是约束使得泛型类能够使用 Employee.Name 属性,因为类型为 T 的所有项都保证是 Employee 对象或从 Employee 继承的对象。 具体参照http://msdn2.microsoft.com/zh-cn/library/d5x73970(VS.80).aspx

2.1.2类型的命名规则

  务必使用描述性名称命名泛型类型参数,除非单个字母名称完全可以让人了解它表示的含义,而描述性名称不会有更多的意义。 字串8

  考虑使用 T 作为具有单个字母类型参数的类型的类型参数名。

  务必将“T”作为描述性类型参数名的前缀。public interface ISessionChannel<TSession> { TSession Session { get; } }

2.2 泛型类

  一般情况下,创建泛型类的过程为:从一个现有的具体类开始,逐一将每个类型更改为类型参数,直至达到通用化和可用性的最佳平衡。创建您自己的泛型类时,需要特别注意以下事项:

  ·将哪些类型通用化为类型参数。

  一般规则是,能够参数化的类型越多,代码就会变得越灵活,重用性就越好。但是,太多的通用化会使其他开发人员难以阅读或理解代码。

  ·如果存在约束,应对类型参数应用什么约束(请参见类型参数的约束(C# 编程指南))。

  一个有用的规则是,应用尽可能最多的约束,但仍使您能够处理需要处理的类型。例如,如果您知道您的泛型类仅用于引用类型,则应用类约束。这可以防止您的类被意外地用于值类型,并允许您对 T 使用 as 运算符以及检查空值。

  ·是否将泛型行为分解为基类和子类。

  由于泛型类可以作为基类使用,此处适用的设计注意事项与非泛型类相同。有关从泛型基类继承的规则,请参见下面的内容。

  ·是否实现一个或多个泛型接口。

  例如,如果您设计一个类,该类将用于创建基于泛型的集合中的项,则可能需要实现一个接口,如 IComparable<T>,其中 T 是您的类的类型。

2.2.1泛型类中的静态构造函数

  静态构造函数的规则:只能有一个,且不能有参数,他只能被.NET运行时自动调用,而不能人工调用。

  泛型中的静态构造函数的原理和非泛型类是一样的,只需把泛型中的不同的封闭类理解为不同的类即可。以下两种情况可激发静态的构造函数:

  1. 特定的封闭类第一次被实例化。

  2. 特定封闭类中任一静态成员变量被调用。

2.2.2 泛型类中的静态成员变量

  在C#1.x中,我们知道类的静态成员变量在不同的类实例间是共享的,并且他是通过类名访问的。C#2.0中由于引进了泛型,导致静态成员变量的机制出现了一些变化:静态成员变量在相同封闭类间共享,不同的封闭类间不共享。

  这也非常容易理解,因为不同的封闭类虽然有相同的类名称,但由于分别传入了不同的数据类型,他们是完全不同的类。

比如

GenericList<int> list1 = new GenericList<int>();

GenericList<string> list2 = new GenericList<string>();

  由于list1和list2是不同的类型,所以不能共享静态成员变量

2.2.3泛型类中的方法重载

  方法的重载在.Net Framework中被大量应用,他要求重载具有不同的签名。在泛型类中,由于通用类型T在类编写时并不确定,所以在重载时有些注意事项,这些事项我们通过以下的例子说明:

public class Node<T, V>

{

public T add(T a, V b) //第一个add

{

return a;

}

public T add(V a, T b) //第二个add

{

return b;

}

public int add(int a, int b) //第三个add

{

return a + b;

}

  上面的类很明显,如果T和V都传入int的话,三个add方法将具有同样的签名,但这个类仍然能通过编译,是否会引起调用混淆将在这个类实例化和调用add方法时判断。请看下面调用代码:

Node<int, int> node = new Node<int, int>();

object x = node.add(2, 11);

  这个Node的实例化引起了三个add具有同样的签名,但却能调用成功,因为他优先匹配了第三个add。但如果删除了第三个add,上面的调用代码则无法编译通过,提示方法产生的混淆,因为运行时无法在第一个add和第二个add之间选择。

Node<string, int> node = new Node<string, int>();

object x = node.add(2, "11");

这两行调用代码可正确编译,因为传入的string和int,使三个add具有不同的签名,当然能找到唯一匹配的add方法。

  由以上示例可知,C#的泛型是在实例的方法被调用时检查重载是否产生混淆,而不是在泛型类本身编译时检查。同时还得出一个重要原则:

  当一般方法与泛型方法具有相同的签名时,会覆盖泛型方法。

2.3 泛型接口

  为泛型集合类或表示集合中项的泛型类定义接口通常很有用。对于泛型类,使用泛型接口十分可取,例如使用 IComparable<T> 而不使用 IComparable,这样可以避免值类型的装箱和取消装箱操作。.NET Framework 2.0 类库定义了若干新的泛型接口,以用于 System.Collections.Generic 命名空间中新的集合类。

  将接口指定为类型参数的约束时,只能使用实现此接口的类型。下面的代码示例显示从 GenericList<T> 类派生的 SortedList<T> 类。有关更多信息,请参见泛型介绍(C# 编程指南)。SortedList<T> 添加了约束 where T : IComparable<T>。这将使 SortedList<T> 中的 BubbleSort 方法能够对列表元素使用泛型 CompareTo 方法。在此示例中,列表元素为简单类,即实现 IComparable<Person> 的 Person。 字串5

  代码这里就不详细了,详情见http://msdn2.microsoft.com/zh-cn/library/kwtft8ak(VS.80).aspx

public class GenericList<T> : System.Collections.Generic.IEnumerable<T>

{

public System.Collections.Generic.IEnumerator<T> GetEnumerator()

{ Node current = head;

while (current != null)

{

yield return current.Data; current = current.Next;

}

}

}



public class SortedList<T> : GenericList<T> where T : System.IComparable<T>

{

public class Person : System.IComparable<Person>。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。


  可将多重接口指定为单个类型上的约束,如下所示:

class Stack<T> where T : System.IComparable<T>, IEnumerable<T> { }

  一个接口可定义多个类型参数,如下所示:

interface IDictionary<K, V> { }

  类之间的继承规则同样适用于接口

  如果泛型接口为逆变的,即仅使用其类型参数作为返回值,则此泛型接口可以从非泛型接口继承。在 .NET Framework 类库中,IEnumerable<T> 从 IEnumerable 继承,因为 IEnumerable<T> 仅在 GetEnumerator 的返回值和当前属性 getter 中使用 T。

  具体类可以实现已关闭的构造接口

  只要类参数列表提供了接口必需的所有参数,泛型类便可以实现泛型接口或已关闭的构造接口

2.4 泛型委托

  委托 可以定义自己的类型参数。引用泛型委托的代码可以指定类型参数以创建已关闭的构造类型,就像实例化泛型类或调用泛型方法一样,如下例所示:

public delegate void Del<T>(T item);

public static void Notify(int i) { }

Del<int> m1 = new Del<int>(Notify);

  C# 2.0 版具有称为方法组转换的新功能,此功能适用于具体委托类型和泛型委托类型,并使您可以使用如下简化的语法写入上一行

Del<int> m2 = Notify;

  引用委托的代码必须指定包含类的类型变量。

  在泛型类内部定义的委托使用泛型类类型参数的方式可以与类方法所使用的方式相同。



如果你想咨询课程、学费、就业、开班等情况!请拨打我们的咨询热线0371-67255555 或者点击QQ右侧的图标与我们在线老师咨询!

免费讲座

时间: 1月10日14:00         (本周六)内容:"60分钟教你做游戏软件"主讲:北大青鸟资深金牌讲师北大青鸟地址:郑州市中原路京广        路交叉口东北角抢座热线:0371-67255555 电话抢座    名额有限

开班信息

班级 类型 状态
S124 专修班 热招
YS106 周末班 热招
S123 专修班 余8座
YS105 周末班 余5座
S122 专修班 余2座
YS104 周末班 已满
S121 专修班 已满
  • 风靡世界的品牌
  • 权威的联合认证
  • 深厚的教育背景
  • 多模式教学方法
  • 独特的教育理念
  • 学术专家顾问团
  • 严格的教学管理
  • 先进的教育产品
  • 完善的就业服务
· 2008年8月 北大青鸟APTECH(郑州志远)授权培训中心双校区在校学员规模超过1千人,成为河南地区首屈一指的北大青鸟培训中心

· 2008年3月 国际权威调研公司IDC(国际数据公司)发布的《2007年度中国IT职业培训市场及相关市场研究》中,北大青鸟APTECH继续7年蝉联中国IT职业培训市场占有率冠军,市场份额由2006年的32.1%跃升至38.6%

· 2008年3月 北大青鸟APTECH(郑州志远)授权培训中心软件校区正式成立,中心整体教学面积近3000平米,9个高端机房,6个多媒体教室,3个项目开发实验室

· 2007年8月 北大青鸟APTECH(郑州志远)授权培训中心网络校区正式成立

· 2007年3月 国际权威调研公司IDC(国际数据公司)发布的《2006年度中国IT职业教育培训市场调研报告》中,北大青鸟APTECH继续蝉联中国IT职业市场占用率冠军,市场份额高达32.1%

· 2007年1月 北大青鸟APTECH推出BENET2.0网络工程师新产品,该产品着重培养学生的六大技能,为中国当代企业量身定制打造技能型网络工程师

· 2006年1月5日 ACCP4.0新产品发布会隆重举行

· 2006年1月 在APTECH公司2006年全球合作伙伴高峰会议上,我公司荣获全球唯一最高金奖——“杰出国家业绩”奖

· 2005年8月 北大青鸟APTECH组建国内首个TAG(技术专家顾问团)组织

· 2005年4月 北大青鸟APTECH摘IDC桂冠,再获中国IT培训市场第一

· 2005年2月 北大青鸟APTECH公司在CCID主办的“2005中国IT市场年会”上获得“2004年度IT职业教育和培训成功企业”称号;全体系收入、市场份额和增长率行业第一,连续第三次夺得IT职业教育市场的冠军
· 2004年9月 国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心与我公司达成协议,宣布对网络工程师职业培训和职业资格进行联合认证

· 2004年6月 全国累计培训学员突破100,000人,合作伙伴100余家

· 2003年12月 北大青鸟APTECH与ORACLE公司结成战略合作伙伴,成为国内第一家与国际知名IT企业开展合作的IT职业教育机构

· 2003年12月 北大青鸟APTECH推出ACCP3.0、ACCP启蒙星和BENET(网络工程师)三款新产品,同时确立了“中国IT职业教育第一品牌”、“中国最 大的IT职业教育机构”和“中国最大的IT职业教育产品开发商”的企业目标定位

· 2003年9月 北大青鸟APTECH公司荣获国家商务部授予的“中国外贸企业信用体系抒写示范单位”称号

· 2003年7月 著名计算机教育专家谭浩强教授出任北大青鸟APTECH首席学术顾问

· 2003年1月 北大青鸟APTECH获《中国计算机报》评选的“本土最具知名度认证” 等四项大奖

· 2002年8月20日 北大青鸟APTECH正式成为我国首家通过ISO9001:2000国际标准的专业化IT职业教育公司

· 2002年6月14日 全国在培学生突破20000人

· 2002年5月28日 国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心与我公司在北京新世纪饭店举行新闻发布会,宣布对软件工程师的职业培训和职业资格进行联合认证这是政府首次与企业合作开展的在 “职业资格培训领域” 的联合认证,在软件工程师培养领域开创了全新的合作模式

· 2002年4月28日 公司开始全面推行ISO9000质量管理体系

· 2002年1月 北大青鸟APTECH ACCP 2002 V1.0产品发布会在京举行

· 2001年12月 全国在培学生突破10000人,合作伙伴达60家

· 2000年1月 北大青鸟集团与印度APTECH公司合资成立北京阿博泰克北大青鸟信息技术有限公司

联系电话

  • 北大青鸟电话:0371-67255555
  • 夜间值班电话:13676927831
  • 就业合作电话:13676985050
北大青鸟电子杂志