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c#泛型学习

article 2025/1/1 10:39:17

使用泛型的优点：使用泛型的好处包括类型安全、代码重用和性能优化。

在C#中，泛型是一种强大的工具，它允许你在编写类、接口、方法和委托时定义类型参数。这些类型参数在实例化泛型类型或调用泛型方法时被具体的类型所替代。

1. 泛型类

泛型类允许定义一个类，其成员可以操作任意类型的数据。

public class GenericBox<T>
{
    private T value;
 
    public void SetValue(T value)
    {
        this.value = value;
    }
 
    public T GetValue()
    {
        return value;
    }
}

// 使用泛型类
var intBox = new GenericBox<int>();
intBox.SetValue(123);
Console.WriteLine(intBox.GetValue());  // 输出: 123
 
var stringBox = new GenericBox<string>();
stringBox.SetValue("Hello");
Console.WriteLine(stringBox.GetValue());  // 输出: Hello

2. 泛型方法

泛型方法允许在方法签名中定义类型参数。

public static class GenericMethods
{
    public static void PrintArray<T>(T[] array)
    {
        foreach (var item in array)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
    }
}

// 使用泛型方法
int[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
GenericMethods.PrintArray(intArray);  // 输出: 1 2 3 4 5
 
string[] stringArray = { "a", "b", "c" };
GenericMethods.PrintArray(stringArray);  // 输出: a b c

3. 泛型接口

泛型接口允许定义一个接口，成员可以操作任意类型的数据。

public interface IGenericRepository<T>
{
    void Add(T item);
    T Get(int id);
}
 
public class StringRepository : IGenericRepository<string>
{
    private List<string> items = new List<string>();
 
    public void Add(string item)
    {
        items.Add(item);
    }
 
    public string Get(int id)
    {
        return items[id];
    }
}

// 使用泛型接口
var repo = new StringRepository();
repo.Add("Item1");
repo.Add("Item2");
Console.WriteLine(repo.Get(0));  // 输出: Item1

4. 泛型约束

泛型约束允许指定泛型类型参数必须满足的条件。常见的约束包括 where T : struct（T是值类型）、where T : class（T是引用类型）、where T : new()（T有一个无参数的构造函数）、where T : IComparable<T>（T实现了IComparable<T>接口）等。

public class GenericList<T> where T : new()
{
    private List<T> items = new List<T>();
 
    public void Add()
    {
        items.Add(new T());
    }
 
    public void PrintAll()
    {
        foreach (var item in items)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
    }
}

// 使用带约束的泛型类
var list = new GenericList<Person>();
list.Add();  // 添加一个新的Person对象， Person中必须有一个无参数的构造函数
list.Add();
list.PrintAll();
 
public class Person
{
    public string Name { get; set; }
 
    public Person()
    {
        Name = "Unknown";
    }
 
    public override string ToString()
    {
        return Name;
    }
}

5. 泛型委托和事件

可以使用泛型来定义委托和事件。

// 泛型委托
public delegate T GenericFunc<T>(T arg);
 
// 使用泛型委托
GenericFunc<int> square = x => x * x;
Console.WriteLine(square(5));  // 输出: 25
 
// 泛型事件
public delegate void GenericEventHandler<T>(object sender, T e);
 
public class GenericEventSource<T>
{
    public event GenericEventHandler<T> OnEvent;
 
    protected virtual void RaiseEvent(T e)
    {
        OnEvent?.Invoke(this, e);
    }
}

// 使用泛型事件
var source = new GenericEventSource<string>();
source.OnEvent += (sender, e) => Console.WriteLine($"Event received: {e}");
source.RaiseEvent("Hello, World!");  // 输出: Event received: Hello, World!