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C# 泛型

泛型是指一般形式，而不是特定形式。在C#中，泛型意味著不特定于特定數(shù)據(jù)類型。

C#允許您使用 type 參數(shù)并且不使用特定數(shù)據(jù)類型來定義泛型類，接口，抽象類，字段，方法，靜態(tài)方法，屬性，事件，委托和運算符。類型參數(shù)是在創(chuàng)建泛型類型的實例時指定的特定類型的占位符。

通過在類型名稱后的尖括號中指定類型參數(shù)來聲明泛型，例如 TypeName<T>，這里 T 是類型參數(shù)。

泛型類

泛型類是在類名稱后的尖括號中使用類型參數(shù)定義的。下面定義了一個泛型類。

示例：定義泛型類

class DataStore<T>
{
    public T Data { get; set; }
}

上面，DataStore 是一個泛型類。T 稱為類型參數(shù)，可用作 DataStore 類中的字段、屬性、方法參數(shù)、返回類型和DataStore類中的委托的類型。例如，Data 是泛型屬性，因為我們使用了類型參數(shù) T 作為其類型，而不是特定的數(shù)據(jù)類型。

注意：通常，只有一個類型參數(shù)時可以使用T。如果有多個參數(shù)類型，不要將T用作類型參數(shù)，您可以為類型參數(shù)指定任何名稱。建議根據(jù)要求使用更可讀的類型參數(shù)名稱，如TSession、TKey、TValue等。

您還可以定義多個類型參數(shù)，并用逗號分隔。

示例：具有多個類型的泛型類

class KeyValuePair<TKey, TValue>
{
    public TKey Key { get; set; }
    public TValue Value { get; set; }
}

實例化泛型類

您可以通過在尖括號中指定實際類型來創(chuàng)建泛型類的實例。下面創(chuàng)建泛型類的實例DataStore。

DataStore<string> store = new DataStore<string>();

上面，我們string在創(chuàng)建實例時在尖括號中指定了類型。因此，T將在編譯時將其替換為在整個類中使用的string任何類型T。因此，Data屬性的類型為string。

下圖說明了泛型的工作方式。

您可以為Data屬性分配一個字符串值。嘗試分配除字符串以外的其他值將導(dǎo)致編譯時錯誤。

DataStore<string> store = new DataStore<string>();
store.Data = "Hello World!";//obj.Data = 123; //編譯時錯誤

您可以為不同的對象指定不同的數(shù)據(jù)類型，如下所示。

示例：泛型類

DataStore<string> strStore = new DataStore<string>();
strStore.Data = "Hello World!";
//strStore.Data = 123; // 編譯時錯誤

DataStore<int> intStore = new DataStore<int>();
intStore.Data = 100;
//intStore.Data = "Hello World!"; // 編譯時錯誤

KeyValuePair<int, string> kvp1 = new KeyValuePair<int, string>();
kvp1.Key = 100;
kvp1.Value = "Hundred";

KeyValuePair<string, string> kvp2 = new KeyValuePair<string, string>();
kvp2.Key = "IT";
kvp2.Value = "Information Technology";

泛型類特征

泛型類增加了可重用性。類型越多，可重用性就越高。然而，過多的泛化會使代碼難以理解和維護(hù)。
泛型類可以是其他泛型或非泛型類或抽象類的基類。
泛型類可以派生自其他泛型或非泛型接口，類或抽象類。

泛型字段

泛型類可以包含泛型字段。但是，無法初始化。

示例：泛型字段

class DataStore<T>
{
    public T data;
}

下面聲明一個泛型數(shù)組。

示例：泛型數(shù)組

class DataStore<T>
{
    public T[] data = new T[10];
}

泛型方法

使用類型參數(shù)聲明其返回類型或參數(shù)的方法稱為泛型方法。

示例：泛型方法

class DataStore<T>
{
    private T[] _data = new T[10];
    
    public void AddOrUpdate(int index, T item)
    {
        if(index >= 0 && index < 10)
            _data[index] = item;
    }

    public T GetData(int index)
    {
        if(index >= 0 && index < 10)
            return _data[index];
        else 
            return default(T);
    }
}

上面的 AddorUpdate() 和 GetData() 方法是泛型方法。item參數(shù)的實際數(shù)據(jù)類型將在實例化 DataStore<T> 類時指定，如下所示。

示例：泛型方法

DataStore<string> cities = new DataStore<string>();
cities.AddOrUpdate(0, "Mumbai");
cities.AddOrUpdate(1, "Chicago");
cities.AddOrUpdate(2, "London");

DataStore<int> empIds = new DataStore<int>();
empIds.AddOrUpdate(0, 50);
empIds.AddOrUpdate(1, 65);
empIds.AddOrUpdate(2, 89);

泛型參數(shù)類型可以與帶有或不帶有非泛型參數(shù)和返回類型的多個參數(shù)一起使用。以下是有效的泛型方法重載。

示例：泛型方法重載

public void AddOrUpdate(int index, T data) { }
public void AddOrUpdate(T data1, T data2) { }
public void AddOrUpdate<U>(T data1, U data2) { }
public void AddOrUpdate(T data) { }

通過在尖括號中使用方法名稱指定類型參數(shù)，非泛型類可以包含泛型方法，如下所示。

示例：非泛型類中的泛型方法

class Printer
{
    public void Print<T>(T data)
    {
        Console.WriteLine(data);
    }
}

Printer printer = new Printer();
printer.Print<int>(100);
printer.Print(200); // 根據(jù)指定的值推斷
printer.Print<string>("Hello");
printer.Print("World!"); // 根據(jù)指定的值推斷

泛型的優(yōu)勢

泛型提高了代碼的復(fù)用性。您無需編寫代碼來處理不同的數(shù)據(jù)類型。
泛型是類型安全的。如果嘗試使用與定義中指定的數(shù)據(jù)類型不同的數(shù)據(jù)類型，則會出現(xiàn)編譯時錯誤。
泛型具有性能優(yōu)勢，因為它消除了裝箱和拆箱的可能性。

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