C#中泛型指的是什么

发布时间:2020-08-17 16:42:46 作者:小新
来源:亿速云 阅读:236

这篇文章给大家分享的是有关C#中泛型指的是什么的内容。小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧。

    在C#开发中,必不可少的要用到泛型。泛型是.NET2.0版本就有的,它广泛应用于C#框架中容器的使用中。下面我们来详细介绍一下。

  一、泛型的主要优势

    1.性能更高。

    2.类型更安全。

    3.代码更多的重用和扩展性。

  二、泛型的基本使用

    泛型的一个主要优点是性能,我们来看下面的例子:

static void Main(string[] args)
  {
   //不是泛型的集合类
   ArrayList list = new ArrayList();
   //添加一个值类型 装箱操作
   list.Add(12);
   //去除第一个元素12 拆箱操作
   int num = (int)list[0];
   Console.WriteLine(num);
   Console.WriteLine("执行结束");
   Console.ReadKey();
  }

元数据中ArrayList类的Add方法

//
  // 摘要:
  //  将对象添加到 System.Collections.ArrayList 的结尾处。
  //
  // 参数:
  // value:
  //  要添加到 System.Collections.ArrayList 末尾的 System.Object。该值可以为 null。
  //
  // 返回结果:
  //  value 已添加的 System.Collections.ArrayList 索引。
  //
  // 异常:
  // T:System.NotSupportedException:
  //  The System.Collections.ArrayList is read-only.-or- The System.Collections.ArrayList
  //  has a fixed size.
  public virtual int Add(object value);

    相信大家都知道,装箱拆箱是比较损耗性能的,在执行add方法是, 把值类型转换成引用类型(装箱),取出来时在去拆箱,那怎么样才能避免这种情况发生呢?

再来看下面代码:

//泛型集合类
   List<int> list = new List<int>();
   list.Add(12);
   int num = list[0];
   Console.WriteLine(num);
   Console.WriteLine("执行结束");
   Console.ReadKey();

    这个时候,代码并没有发生装箱拆箱操作。

元数据中List类的Add方法

//
  // 摘要:
  //  将对象添加到 System.Collections.Generic.List`1 的结尾处。
  //
  // 参数:
  // item:
  //  要添加到 System.Collections.Generic.List`1 末尾的对象。对于引用类型,该值可以为 null。
  public void Add(T item);

    代码写到这里时,我们只是创建了一个List泛型集合,你可能还感觉不到泛型优势到底在哪里,你也可能不知道泛型到底是怎么用的。好,下面我们写个测试还有自己实际应用的例子。

测试arraylist和list集合的性能

static void Main(string[] args)
  {
   //不是泛型的集合类
   ArrayList arylist = new ArrayList();
   //添加一个值类型 装箱操作

   //泛型集合类
   List<int> list = new List<int>();


   //计时类
   Stopwatch watch = new Stopwatch();
   watch.Start();//开始计时
   for (int i = 0; i < 10000000; i++)
   {
    arylist.Add(i);
   }
   watch.Stop();
   Console.WriteLine("Arraylist用时:"+watch.ElapsedMilliseconds);

   Stopwatch watch2 = new Stopwatch();
   watch2.Start();//开始计时
   for (int i = 0; i < 10000000; i++)
   {
    list.Add(i);

   }
   watch2.Stop();
   Console.WriteLine("list用时:" + watch2.ElapsedMilliseconds);
   Console.WriteLine("执行结束");
   Console.ReadKey();
  }

    执行结果:

C#中泛型指的是什么

    以上的例子中,可以看出在计时的过程中代码写的重复了, 怎么解决这个问题呢, 泛型要排上用场了。

    我们想一下,相同的操作(都是循环添加元素,计算用时)用同一个方法实现不就ok了,只不过这个方法是泛型的(可以接受ArrayList,也可以接受List),下面我们来写一下这个方法。  

//我们用T来代表泛型
  public static long GetTime<T>(T t)
  {
   Stopwatch watch = new Stopwatch();
   watch.Start();//开始计时
   for (int i = 0; i < 10000000; i++)
   {
    t.Add(i);
   }
   watch.Stop();
   return watch.ElapsedMilliseconds;
  }

    但是问题来了, 这里并没有Add方法让我们使用啊。 我们的思路是把这个T在调用时可以当作ArrayList类型, 也可以当作List类型,这里就设计到了泛型约束。

  三、泛型约束

    如果使用泛型时, 想要调用这个泛型类型中的方法, 那么就需要添加约束。泛型约束主要有以下几种:

约束说明
where T:struct对于结构的约束, T必须是值类型
where T:classT必须是引用类型
where T:ITestT必须实现了ITest接口
where T:TestT必须继承基类Test
where T:new()T必须有默认构造函数
where T:T2T派生自泛型类型T2,也称为裸类型约束

我们接着上个泛型方法来修改,ArrayList和List都实现了接口IList , 这个时候我们加上这个接口约束;

//我们用T来代表泛型
  public static long GetTime<T>(T t)where T:IList
  {
   Stopwatch watch = new Stopwatch();
   watch.Start();//开始计时
   for (int i = 0; i < 10000000; i++)
   {
    t.Add(i);
   }
   watch.Stop();
   return watch.ElapsedMilliseconds;
  }

调用结果:

C#中泛型指的是什么

    代码写到这里时,相信你已经对泛型有所了解了,但是真要应用到自己以后的逻辑编程中时,一定要善于总结:相同类型的相同方法,或者业务逻辑相同,只有某个判断不同时,可以用上泛型,不仅高效还代码量小。

  四、应用场景示范

    在我们的项目开发中,数据库的增删改查肯定是少不了的, 在这里我们用泛型来定义增删改查的泛型类。 之后建立一个用户表(实际应用中对应数据库中表结构),数据库中每一个表都可以用泛型类中定义的方法, 不需要每一个都写增删改查操作,也是面向对象编程的一种思想:

public class BaseDal<T>where T:class ,new ()
 {
  //以下是增删查改示范
  public void Query(int id) {
   Console.WriteLine(typeof(T).Name+"查询方法,id="+id);
  }
  
  public void Update(T t) {

   Console.WriteLine(typeof(T).Name+"更新方法");
  }
  public void Delete(T t)
  {
   Console.WriteLine(typeof(T).Name + "删除方法");
  }

  public void Add(T t) {
   Console.WriteLine(typeof(T).Name + "添加方法");
  }
 }
public class User
 {
  public int Id { get; set; }
  public string Name { get; set; }
 }

调用示范

BaseDal<User> dal = new BaseDal<User>();
   var user = new User()
   {
    Id = 0,
    Name = "用户1"
   };
   dal.Add(user);
   dal.Query(0);
   user.Name = "用户11";
   dal.Update(user);
   dal.Delete(user);

   Console.ReadKey();

  五、泛型的协变和抗变

    协变和抗变主要是对参数和返回值的类型进行转换,在.NET4之后可以通过协变和抗变为泛型接口或这泛型委托添加这个扩展。

    现在我们写俩个类Shape(形状)、Rectangle(矩形类),Rectangle派生自Shape,写一个方法public static Rectangle GetRec() ;这个时候你会发现, 方法的泛型类型是抗变的, 就是我返回一个类型为Rectangle但是我可以用Shape来接收, 但泛型在NET4.0之前不支持这个方式, 泛型在NET4.0之后提供了支持泛型接口和泛型委托的协变和抗变。

普通方法抗变代码说明

//形状
 public class Shape
 {
  public double Width { get; set; }
  public double Height { get; set; }

  public override string ToString()
  {
   return string.Format("width:{0},height:{1}",Width,Height);
  }
 }

 //矩形
 public class Rectangle : Shape {

 }

///-----------------------------------方法与调用

public static Rectangle GetRec() {
   return new Rectangle();
  }
 Shape s = GetRec();
   Console.ReadKey();

    1、泛型接口的协变

      泛型接口在类型T前加上out关键字,这个时候泛型接口就是协变的,也就意味着返回类型只能是T。 直接看代码:

//泛型接口的协变
 public interface IIndex<out T>
 {
  T GetT(int index);
  int Count { get; }
 }


 public class RecCollection : IIndex<Rectangle>
 {
  private Rectangle[] data = new Rectangle[2] {
   new Rectangle() { Width=10,Height=20 },
   new Rectangle() {Width=20,Height=30 }
  };


  public int Count
  {
   get
   {
    return data.Count();
   }
  }

  public Rectangle GetT(int index)
  {
   return data[index];
  }
 }
//调用   
  Shape s1 = new RecCollection().GetT(1);
   Console.WriteLine(s1.ToString());

   IIndex<Rectangle> rec = new RecCollection();
   IIndex<Shape> shapes = rec;
   for (int i = 0; i < shapes.Count; i++)
   {
    Console.WriteLine(shapes.GetT(i));
   }
   Console.ReadKey();

以上代码可以看出, 我们把泛型接口的泛型定义为矩形(Rectangle), 但是在接受的时候可以用基类(Shape) ,在这里实现了协变。

      2.泛型接口的抗变

        如果泛型类型用in关键字标注,那么这个泛型接口就是抗变的,这样,接口只能把泛型类型T用作其方法的输入。

//泛型接口的抗变
 public interface IDisplay<in T>
 {
  void Show(T item);
 }

 public class ShapeDisplay : IDisplay<Shape>
 {
  public void Show(Shape item)
  {
   Console.WriteLine(item);
  }
 }
//-------------------------以下调用------
  Rectangle recs = new Rectangle() { Width=100,Height=200};
  IDisplay<Shape> shapeDisplay = new ShapeDisplay();
  shapeDisplay.Show(recs);

  IDisplay<Rectangle> recDisplay = shapeDisplay;
  recDisplay.Show(recs);
  Console.ReadKey();

以上可以看出泛型也是支持抗变和协变的。

感谢各位的阅读!关于C#中泛型指的是什么就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,让大家可以学到更多知识。如果觉得文章不错,可以把它分享出去让更多的人看到吧!

推荐阅读:
  1. C# 泛型
  2. java中泛型指的是什么

免责声明:本站发布的内容(图片、视频和文字)以原创、转载和分享为主,文章观点不代表本网站立场,如果涉及侵权请联系站长邮箱:is@yisu.com进行举报,并提供相关证据,一经查实,将立刻删除涉嫌侵权内容。

泛型 指的

上一篇:Java中输出字符ASCII值的案例分析

下一篇:oracle性能调优-虚拟索引

相关阅读

您好,登录后才能下订单哦!

密码登录
登录注册
其他方式登录
点击 登录注册 即表示同意《亿速云用户服务条款》