有关C#泛型的最全面的介绍

发布时间:2021-01-25编辑:脚本学堂
本文介绍下,C#中泛型的相关内容,这是网上最为全面的有关C#泛型的教程了,如果你正在寻找有关C#泛型的文章,这一篇一定不能错过。否则,你懂的...

先来看,术语表:
 

generics 泛型
type-safe 类型安全
collection 集合
compiler 编译器
run time 程序运行时
object 对象
.NET library .Net类库
 value type  值类型
 box  装箱
 unbox  拆箱
  implicity   隐式
 explicity  显式
 linked list  线性链表
 node  结点
 indexer  索引器

简介

Visual C# 2.0 的一个最受期待的(或许也是最让人畏惧)的一个特性就是对于泛型的支持。这篇文章将告诉你泛型用来解决什么样的问题,以及如何使用它们来提高你的代码质量,还有你不必恐惧泛型的原因。
泛型是什么?

很多人觉得泛型很难理解。我相信这是因为他们通常在了解泛型是用来解决什么问题之前,就被灌输了大量的理论和范例。结果就是你有了一个解决方案,但是却没有需要使用这个解决方案的问题。

我们将以一个简单的问题作为开始:泛型是用来做什么的?答案是:没有泛型,将会很难创建类型安全的集合。

C# 是一个类型安全的语言,类型安全允许编译器(可信赖地)捕获潜在的错误,而不是在程序运行时才发现(不可信赖地,往往发生在你将产品出售了以后!)。因此,在C#中,所有的变量都有一个定义了的类型;当你将一个对象赋值给那个变量的时候,编译器检查这个赋值是否正确,如果有问题,将会给出错误信息。

在 .Net 1.1 版本(2003)中,当你在使用集合时,这种类型安全就失效了。由.Net 类库提供的所有关于集合的类全是用来存储基类型(Object)的,而.Net中所有的一切都是由Object基类继承下来的,因此所有类型都可以放到一个集合中。于是,相当于根本就没有了类型检测。

更糟的是,每一次你从集合中取出一个Object,你都必须将它强制转换成正确的类型,这一转换将对性能造成影响,并且产生冗长的代码(如果你忘了进行转换,将会抛出异常)。更进一步地讲,如果你给集合中添加一个值类型(比如,一个整型变量),这个整型变量就被隐式地装箱了(再一次降低了性能),而当你从集合中取出它的时候,又会进行一次显式地拆箱(又一次性能的降低和类型转换)。

关于装箱、拆箱的更多内容,请访问 陷阱4,警惕隐式的装箱、拆箱。
创建一个简单的线性链表

为了生动地感受一下这些问题,我们将创建一个尽可能简单的线性链表。对于阅读本文的那些从未创建过线性链表的人。你可以将线性链表想像成有一条链子栓在一起的盒子(称作一个结点),每个盒子里包含着一些数据 和 链接到这个链子上的下一个盒子的引用(当然,除了最后一个盒子,这个盒子对于下一个盒子的引用被设置成NULL)。

为了创建我们的简单线性链表,我们需要下面三个类:

1、Node 类,包含数据以及下一个Node的引用。

2、LinkedList 类,包含链表中的第一个Node,以及关于链表的任何附加信息。

3、测试程序,用于测试 LinkedList 类。

为了查看链接表如何运作,我们添加Objects的两种类型到链表中:整型 和 Employee类型。你可以将Employee类型想象成一个包含关于公司中某一个员工所有信息的类。出于演示的目的,Employee类非常的简单。
 

复制代码 代码示例:

public class Employee{
  private string name;
  public Employee (string name){
    this.name = name;
  }

  public override string ToString(){
   return this.name;
  }
}

这个类仅包含一个表示员工名字的字符串类型,一个设置员工名字的构造函数,一个返回Employee名字的ToString()方法。

链接表本身是由很多的Node构成,这些Note,如上面所说,必须包含数据(整型 和 Employee)和链表中下一个Node的引用。
 

复制代码 代码示例:

public class Node{
    Object data;
    Node next;

    public Node(Object data){
       this.data = data;
       this.next = null;
    }

    public Object Data{
       get { return this.data; }
       set { data = value; }
    }

    public Node Next{
        get { return this.next; }
       set { this.next = value; }
    }
}

注意构造函数将私有的数据成员设置成传递进来的对象,并且将 next 字段设置成null。

这个类还包括一个方法,Append,这个方法接受一个Node类型的参数,我们将把传递进来的Node添加到列表中的最后位置。这过程是这样的:首先检测当前Node的next字段,看它是不是null。如果是,那么当前Node就是最后一个Node,我们将当前Node的next属性指向传递进来的新结点,这样,我们就把新Node插入到了链表的尾部。

如果当前Node的next字段不是null,说明当前node不是链表中的最后一个node。因为next字段的类型也是node,所以我们调用next字段的Append方法(注:递归调用),再一次传递Node参数,这样继续下去,直到找到最后一个Node为止。
 

复制代码 代码示例:
public void Append(Node newNode){
    if ( this.next == null ){
       this.next = newNode;
    }else{
       next.Append(newNode);
    }
}

Node 类中的 ToString() 方法也被覆盖了,用于输出 data 中的值,并且调用下一个 Node 的 ToString()方法(译注:再一次递归调用)。
 

复制代码 代码示例:

public override string ToString(){
    string output = data.ToString();

    if ( next != null ){
       output += ", " + next.ToString();
    }

    return output;
}

这样,当你调用第一个Node的ToString()方法时,将打印出所有链表上Node的值。