什麼是泛型

分類：泛型

c#應用

2009-02-25 10:04

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舉報前言

.net 2.0中泛型的出現是乙個令人激動的特徵。但是，什麼是泛型?你需要它們嗎？你會在自己的應用軟體中使用它們?在本文中，我們將回答這些問題並細緻地分析泛型的使用，能力及其侷限性。

型別安全

.net中的許多語言如c#,c++和vb.net(選項strict為on)都是強型別語言。作為乙個程式設計師，當你使用這些語言時，總會期望編譯器進行型別安全的檢查。例如，如果你把對乙個book型別的引用轉換成乙個vehicle型的引用，編譯器將告訴你這樣的cast是無效的。

然而,當談到.net 1.0和1.1中的集合時，它們是無助於型別安全的。請考慮乙個arraylist的例子，它擁有乙個物件集合--這允許你把任何型別的物件放於該arraylist中。讓我們看一下例1中的**。

例1.缺乏型別安全的arraylist

本例中，我們建立了乙個arraylist的例項，並把3和4新增給它。然後我迴圈遍歷該arraylist，從中取出整型值然後把它們相加。這個程式將產生結果"total is 7"。現在,如果我注釋掉下面這句:

list.add(5.0);

程式將產生如下的執行時刻異常:

**出錯了呢？記住arraylist擁有乙個集合的物件。當你把3加到arraylist上時，你已把值3裝箱了。當你迴圈該列表時，你是把元素拆箱成int型。然而,當你新增值5.0時，你在裝箱乙個double型值。在第17行，那個double值被拆箱成乙個int型。這就是失敗的原因。

注意：上面的例項,如果是用vb.net書寫的話，是不會失敗的。原因在於，vb.net不使用裝箱機制，它啟用乙個把該double轉換成整型的方法。但是，如果arraylist中的值是不能轉換成整型的，vb.net**還會失敗。

作為乙個習慣於使用語言提供的型別安全的程式設計師，你希望這樣的問題在編譯期間浮出水面，而不是在執行時刻。這正是泛型產生的原因。

3. 什麼是泛型?

泛型允許你在編譯時間實現型別安全。它們允許你建立乙個資料結構而不限於一特定的資料型別。然而，當使用該資料結構時，編譯器保證它使用的型別與型別安全是相一致的。泛型提供了型別安全,但是沒有造成任何效能損失和**臃腫。在這方面，它們很類似於c++中的模板，不過它們在實現上是很不同的。

4. 使用泛型集合

.net 2.0的system.collections.generics 命名空間包含了泛型集合定義。各種不同的集合/容器類都被"引數化"了。為使用它們,只需簡單地指定引數化的型別即可。請看例2:

例2.型別安全的泛型列表

list＜int＞ alist = new list＜int＞();

alist.add(3);

alist.add(4);

// alist.add(5.0);

int total = 0;

foreach(int val in alist)

console.writeline("total is ", total);

在例2中，我編寫了乙個泛型的列表的例子，在尖括號內指定引數型別為int。該**的執行將產生結果"total is 7"。現在,如果我去掉語句doublelist.add(5.0)的注釋，我將得到乙個編譯錯誤。編譯器指出它不能傳送值5.0到方法add(),因為該方法僅接受int型。不同於例1,這裡的**實現了型別安全。

5. clr對於泛型的支援

泛型不僅是乙個語言級上的特徵。.net clr能識別出泛型。在這種意義上說,泛型的使用是.net中最為優秀的特徵之一。對每個用於泛型化的型別的引數，類也同樣沒有脫離開微軟中間語言(msil)。換句話說,你的配件集僅包含你的引數化的資料結構或類的乙個定義，而不管使用多少種不同的型別來表達該引數化的型別。例如,如果你定義乙個泛型型別mylist＜t＞，僅僅該型別的乙個定義出現在msil中。當程式執行時,不同的類被動態地建立,每個類對應該引數化型別的一種型別。如果你使用mylist＜int＞和mylist＜double＞，有兩種類即被建立。當你的程式執行時，讓我們進一步在例3中分析這一點。

例3.建立乙個泛型類

#region using directives

using system;

using system.collections.generic;

using system.text;

#endregion

namespace clrsupportexample

public int count}}

}#region using directives

using system;

using system.collections.generic;

using system.text;

#endregion

namespace clrsupportexample

class program}}

該例中，我建立了乙個稱為mylist泛型類。為把它引數化，我簡單地插入了乙個尖括號。在＜＞內的t代表了實際的當使用該類時要指定的型別。在mylist類中，定義了乙個靜態欄位objcount。我在構造器中增加它的值。因此我能發現使用我的類的使用者共建立了多少個那種型別的物件。屬性count返回與被呼叫的例項同型別的例項的數目。

在main()方法,我建立了mylist＜int＞的兩個例項，乙個mylist＜double＞的例項，還有兩個mylist＜sampleclass＞的例項--其中sampleclass是我已定義了的類。問題是:count(上面的程式的輸出)的值該是多少？在你繼閱讀之前，試一試回答這個問題。

解決了上面的問題？你得到下列的答案了嗎？22

112

前面兩個2對應mylist＜int＞，第乙個1對應mylist＜double＞，第二個1對應mylist＜sampleclass＞--在此，僅建立乙個這種型別的例項。最後乙個2對應mylist＜sampleclass＞，因為**中又建立了這種型別的另外乙個例項。上面的例子說明mylist＜int＞是乙個與mylist＜double＞不同的類，而mylist＜double＞又是乙個與mylist＜sampleclass＞不同的類。因此，在這個例中,我們有四個類：mylist: mylist＜t＞，mylist＜int＞，mylist＜double＞和mylist＜x＞。注意，雖然有4個mylist類，但僅有乙個被儲存在msil。怎麼能證明這一點？請看圖1顯示出的使用工具ildasm.exe生成的msil**。

圖 1.例3的msil

6. 泛型方法

除了有泛型類，你也可以有泛型方法。泛型方法可以是任何類的一部分。讓我們看一下例4:

例4.乙個泛型方法

public class program

}static void main(string args)}

copy()方法就是乙個泛型方法，它與引數化的型別t一起工作。當在main()中啟用copy()時，編譯器根據提供給copy()方法的引數確定出要使用的具體型別。

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