详细介绍C# 泛型

　　　　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 watch1 = new stopwatch();
   watch1.start();//开始计时
   for (int i = 0; i < 10000000; i++)
   {
    list.add(i);

   }
   watch1.stop();
   console.writeline("list用时：" + watch1.elapsedmilliseconds);
   console.writeline("执行结束");
   console.readkey();
  }

　　　　执行结果：

　　　　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:class	t必须是引用类型
where t:itest	t必须实现了itest接口
where t:test	t必须继承基类test
where t:new()	t必须有默认构造函数
where t:t2	t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:

　　　　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();

以上代码可以看出泛型也是支持抗变和协变的。

　　　　六、总结

　　　　　　泛型是c#语言发展带来的新方法，以上例子只是简单的运用，希望大家能通过以上例子有所启发，能在项目中更好的使用泛型。以上还有泛型缓存没有说到，大家有兴趣可以找下资料，今天就到这里吧， 没有说到的还有不好的地方， 欢迎大家指正！

以上就是详细介绍c# 泛型的详细内容，更多关于c# 泛型的资料请关注其它相关文章！