這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)C#中的泛型怎么用,小編覺(jué)得挺實(shí)用的,因此分享給大家做個(gè)參考,希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。
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一、簡(jiǎn)介
泛型現(xiàn)在在任何一種語(yǔ)言中都被認(rèn)為是一個(gè)高級(jí)的強(qiáng)有力的術(shù)語(yǔ)。當(dāng)我在C++中***次接觸模板時(shí),我對(duì)之有些疑惑。之后,我讀了Bjarne Stroustrop的《The Design and Evolution of C++》,才發(fā)現(xiàn)模板的使用就象C中的宏和用之來(lái)取代的簡(jiǎn)單串替換模板一樣容易。其實(shí),模板和泛型是相同的東西-盡管它們的實(shí)現(xiàn)稍微不同。
C#泛型支持在使用點(diǎn)處才定義算法及其數(shù)據(jù)類(lèi)型。在C#的一些早期版本中,我們可以證明沒(méi)有泛型也可以工作,因?yàn)槊糠N類(lèi)型都是派生于一個(gè)公共基類(lèi)型-object。這意味著程序員可以基于object類(lèi)型定義一個(gè)棧類(lèi)并且把一切東西放到該棧上(因?yàn)橐磺卸寂缮趏bject)。然而,一個(gè)object棧意味著,Customer對(duì)象,Integer對(duì)象以及假想的對(duì)象都能被放置到同一個(gè)棧的實(shí)例上。結(jié)果是,開(kāi)發(fā)者要子類(lèi)化數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)把數(shù)據(jù)類(lèi)型綁定到他們要與之交互的東西上去。例如,在編寫(xiě)定制的商業(yè)對(duì)象時(shí),我們就建議定義派生于System.Collections.CollectionBase的強(qiáng)類(lèi)型集合。原因很簡(jiǎn)單:基于object定義一切被認(rèn)為是弱類(lèi)型定義。
業(yè)界的高手們?cè)跀?shù)十年前就確信強(qiáng)類(lèi)型優(yōu)于弱類(lèi)型,所以.NET最終支持強(qiáng)類(lèi)型,這看上去是很自然的事情。強(qiáng)類(lèi)型算法當(dāng)然建議類(lèi)型化參數(shù)-這正是我們?cè)诜盒椭兴玫臇|西。
十幾年來(lái),我們一直在使用字母T作為類(lèi)型化參數(shù)的名字。這樣,在任何泛型類(lèi)使用者所提供的數(shù)據(jù)類(lèi)型的地方,你都能夠找到T。使用泛型的關(guān)鍵僅僅是提供這個(gè)T。定義泛型的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)一個(gè)方法或類(lèi),并且用特定數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)替換掉T。
C#泛型支持另外一些提煉。例如,一個(gè)方法或類(lèi)可以有多個(gè)參數(shù)化的類(lèi)型并且C#泛型還支持WHERE約束-它用來(lái)具體要求類(lèi)型化參數(shù)的類(lèi)型。例如,如果一個(gè)泛型類(lèi)型必須實(shí)現(xiàn)接口IDisposable,那么C#泛型是支持實(shí)現(xiàn)這一限制的。在文章的***我們還要看一下約束問(wèn)題。
閑話少說(shuō),讓我們言歸正傳。
二、使用泛型集合
有些人問(wèn)我"面向?qū)ο缶幊蹋∣OP)的承諾在哪里?",我的回答是應(yīng)該從兩個(gè)方面來(lái)看OOP:你所使用的OOP和你創(chuàng)建的OOP。如果我們簡(jiǎn)單地看一下如果沒(méi)有如例如Microsoft的.NET,Borland的VCL,以及所有的第三方組件這樣的OO框架,那么很多高級(jí)的應(yīng)用程序幾乎就無(wú)法創(chuàng)建。所以,我們可以說(shuō)OOP已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了它的承諾。不錯(cuò),生產(chǎn)好的OOP代碼是困難的并且可能是***挫敗性的;但是記住,你不必須一定要通過(guò)OOP來(lái)實(shí)現(xiàn)你的目標(biāo)。因此,下面首先讓我們看一下泛型的使用。
當(dāng)你用Visual Studio或C# Express等快速開(kāi)發(fā)工具創(chuàng)建工程時(shí),你會(huì)看到對(duì)于System.Collections.Generic命名空間的參考引用。在這個(gè)命名空間中,存在若干泛型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-它們都支持類(lèi)型化的集合,散列,隊(duì)列,棧,字典以及鏈表等。為了使用這些強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),你所要做的僅是提供數(shù)據(jù)類(lèi)型。
列表1顯示出我們定義一個(gè)強(qiáng)類(lèi)型集合的Customer對(duì)象是很容易的。
列表1 這個(gè)控制臺(tái)應(yīng)用程序包含一個(gè)Customer類(lèi)和一個(gè)基于List< T>的強(qiáng)類(lèi)型集合Customers。
using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; namespace Generics{ class Program{ static void Main(string[] args){ List< Customer> customers = new List< Customer>(); customers.Add(new Customer("Motown-Jobs")); customers.Add(new Customer("Fatman's")); foreach (Customer c in customers) Console.WriteLine(c.CustomerName); Console.ReadLine(); } } public class Customer{ private string customerName = ""; public string CustomerName{ get { return customerName; } set { customerName = value; } } public Customer(string customerName){ this.customerName = customerName; } } }
注意,我們有一個(gè)強(qiáng)類(lèi)型集合-List< Customer>-對(duì)這個(gè)集合類(lèi)本身來(lái)說(shuō)不需要寫(xiě)一句代碼。如果我們想要擴(kuò)展列表customer,我們可以通過(guò)從List< Customer>繼承而派生一個(gè)新類(lèi)。
三、 實(shí)現(xiàn)一個(gè)泛型類(lèi)
一種合理的實(shí)現(xiàn)某種新功能的方法是在原有的事物上進(jìn)一步構(gòu)建。我們已經(jīng)了解強(qiáng)類(lèi)型集合,并知道一種不錯(cuò)的用來(lái)構(gòu)建泛型類(lèi)的技術(shù)是使用一個(gè)特定類(lèi)并刪除數(shù)據(jù)類(lèi)型。也就是說(shuō),讓我們定義一個(gè)強(qiáng)類(lèi)型集合CustomerList,并且來(lái)看一下它要把什么東西轉(zhuǎn)化成一個(gè)泛型類(lèi)。
列表2定義了一個(gè)類(lèi)CustomerList。后面的部分把CustomerList轉(zhuǎn)化成List< T>。
列表2定義類(lèi)CustomerList:
using System; using System.Collections; using System.Text; namespace Generics{ public class CustomerList : CollectionBase{ public CustomerList() { } public Customer this[int index]{ get { return (Customer)List[index]; } set { List[index] = value; } } public int Add(Customer value) {return List.Add(value);} } }
四、 定義類(lèi)頭
如果我們定義一個(gè)泛型類(lèi),我們需要把類(lèi)頭轉(zhuǎn)化成一個(gè)泛型類(lèi)。所有我們需要做的是命名參數(shù)并且把類(lèi)名改成某種泛型。List< T>只有一個(gè)參數(shù)T,并且因?yàn)槲覀冊(cè)谝砸环N向后兼容的方式工作,所以我們知道類(lèi)名是List。列表3顯示出列表2中類(lèi)的新類(lèi)頭。
列表3 一個(gè)泛型類(lèi)頭顯示出參數(shù)化的參數(shù)T。
using System; using System.Collections; using System.Text; namespace Generics{ public class List< T> : CollectionBase {}
五、 實(shí)現(xiàn)泛型字段
如果我們需要把任何字段轉(zhuǎn)換成泛型字段,我們將只需簡(jiǎn)單地把它們的類(lèi)型改變成T(或該字段所描述的任何參數(shù))。泛型List不需要任何字段,但是假定存在一個(gè)私有的整型字段叫foo-我們將把它泛型化。我們將如下重新定義它:
private T foo;
當(dāng)參數(shù)T被填充到類(lèi)中時(shí),List T也將因foo被填充。
六、 定義泛型方法
接下來(lái),我們?yōu)樗枰膮?shù)化類(lèi)型定義其它一些特性。這包括屬性,方法,和事件。在我們的實(shí)例中,在Customer出現(xiàn)的每一處,我們都用參數(shù)T替換它。完成后的泛型列表類(lèi)顯示于列表4中。
列表4 一個(gè)基于System.Collections.CollectionBase的輕量級(jí)的參數(shù)化泛型列表類(lèi)。
using System; using System.Collections; using System.Text; namespace Generics{ public class List< T> : CollectionBase { public List(){ } public T this[int index] { get { return (T)List[index]; } set { List[index] = value; } } public int Add(T value) { return List.Add(value); } } }
為了測(cè)試該定制列表,注釋掉使用System.Collections.Generic命名空間一句并且把列表4中的List< T>使用在列表1的代碼中;它將以同樣的方式工作。
全面地修改.NET的List< T>是不必要的而且它也包含遠(yuǎn)比我們的示例多得多的特性;但是列表4顯示出這種機(jī)制對(duì)于定義定制泛型類(lèi)是多么容易。
七、 增加類(lèi)型約束
***要討論的是約束問(wèn)題。約束被應(yīng)用于類(lèi)或其它特性上并且使用下面的語(yǔ)法:
Where T : constraint_type
例如,任何我們想要通過(guò)using語(yǔ)句所使用的,如一個(gè)SqlDataReader,必須實(shí)現(xiàn)Idisposable接口。這是因?yàn)槿缦路绞绞褂玫膗sing語(yǔ)句:
using(Form f = new Form()){...}
就象一個(gè)try..finally塊一樣工作-總是清除新創(chuàng)建的資源。其工作原理很簡(jiǎn)單,只需要CLR針對(duì)在該using語(yǔ)句中創(chuàng)建的對(duì)象發(fā)出一個(gè)到IDisposable.Dispose的調(diào)用即可。例如,在上面這一句中,一個(gè)新的表單被創(chuàng)建,并且在using語(yǔ)句退出之前即調(diào)用Form.Dispose。
要對(duì)一個(gè)泛型類(lèi)施加以確保該類(lèi)實(shí)現(xiàn)了接口IDisposable,我們將添加先行詞where T:Idisposable。在列表4中的泛型列表上施加約束后,我們將重新修改列表4如下面的列表5所示。
列表5 增加一個(gè)約束到泛型類(lèi)以確保我們的List< T>中的所有的值T實(shí)現(xiàn)接口Idisposable。
using System; using System.Collections; using System.Text; namespace Generics{ public class List< T> : CollectionBase where t : IDisposable{ public List(){ } public T this[int index]{ get { return (T)List[index]; } set { List[index] = value; } } public int Add(T value){return List.Add(value);} } }
先行詞where的值可以是類(lèi),接口,結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)一個(gè)無(wú)參的公共構(gòu)造器或有一個(gè)特定的基類(lèi)的類(lèi)。詳見(jiàn)有關(guān)幫助文檔。
八、 總結(jié)
C#泛型的設(shè)計(jì)是用來(lái)減少你重復(fù)實(shí)現(xiàn)的代碼的次數(shù)-只需改變數(shù)據(jù)類(lèi)型即可。因?yàn)槌橄髷?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如隊(duì)列,棧和列表皆是典型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),所以存在針對(duì)這些東西的泛型類(lèi)完全可以理解。你可以從.NET中派生大量的值-通過(guò)使用現(xiàn)有的泛型類(lèi),如在System.Collections.Generic命名空間中的那些。
可以肯定,在一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里,泛型將會(huì)象模式和重構(gòu)等革新一樣對(duì)開(kāi)發(fā)帶來(lái)越來(lái)越大的價(jià)值,而且新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能被轉(zhuǎn)換成可重用的如泛型等的代碼元素。
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