C#高级编程第11版 - 第五章 索引

【1】5.1 泛型概述

1.通过泛型，你可以创建独立于特定类型(contained types)以外的方法和类，而不用为不同类型编写多份同样功能的代码，你只需要创建一个方法或者类。

2.泛型类使用泛型类型用来代替所需的特定类型。这一点能满足类型安全的需求：如果传入的类型不满足泛型类的定义，编译器就会及时提示一个错误。

3.用在接口和方法上的泛型。

4.泛型并不仅仅只由C#进行构造，它同时在CLR(Common Language Runtime)里也定义了。这使得它可以在VB里实例化同一个泛型类型，就算这个泛型类型是在C#里定义的。

【2】5.1.1 性能

1.当你对值类型使用非泛型集合类时，将会触发装箱操作，将值类型转换成引用类型，反之亦然(拆箱，将引用类型转换成值类型)。

2.将值类型转换成引用类型的操作我们称之为装箱(boxing)。当一个方法需要一个object类型的参数，而调用方却给这个参数传了一个值类型的时候，装箱操作就会自动处理，将值类型转换成引用类型。反过来，一个值类型装箱后的对象(引用类型)也可以重新转换成值类型，这个操作我们称之为拆箱(unboxing)。想使用拆箱操作，你需要使用强制转换运算符。

3.List<T>类，T指定类型，如：int，string。

【3】5.1.2 类型安全

1.你使用ArrayList类时，内部存储的是object类型，任何类都可以添加到这个数组列表里。

2.foreach语句，隐式转换。

【4】5.1.3 二进制代码的重用

System.Collections.Generic里的List<T>类分别根据int，string，MyClass类型进行了初始化：

var list = new List<int>();
list.Add(44);
var stringList = new List<string>();
stringList.Add("mystring");
var myClassList = new List<MyClass>();
myClassList.Add(new MyClass());

【5】5.1.4 代码膨胀

【6】5.1.5 命名规范

约定俗称的命名规范：

• 泛型类型的名称以T开头。
• 假如泛型类型可以被任何类型指代并且没什么特殊要求的话，并且只有一个泛型类型参数，那么用一个单独的字符T命名：

  public class List<T> { }
  public class LinkedList<T> { }

• 假如对泛型类型有特别的要求，譬如它必须实现某个接口或者派生自某个类，或者使用2个以上的泛型类型，则使用能描述用途的名称作为泛型类型：

  public delegate void EventHandler<TEventArgs>(object sender, TEventArgs e);
  public delegate TOutput Converter<TInput, TOutput>(TInput from);
  public class SortedList<TKey, TValue> { }

【7】5.2 创建泛型类

1.一个正常的非泛型类型的简单链表类，这个类存储了一个object类型的值，一步一步地将它转换成泛型类。

2.yield语句创建了一个枚举器(enumerator)的状态机。

3.枚举器。

4.每个处理object类型的类都可以改成泛型版本，并且，如果这些类还有各级继承，改成泛型类将会很有用，因为中间会省略很多不必要的强制转换。

【8】5.3 泛型类的功能

1.泛型类型不能赋值成null。在这种情况下就要用到default关键字了。

【9】5.3.1 默认值

1.在泛型里default则是用来初始化泛型类型为null或者0。

2.泛型类型允许实例化成值类型，null只能给引用类型赋初值。

【10】5.3.2 约束

1.如果想对泛型类型添加某些约束的话，最好使用描述性的泛型名称，就像上面我们用TDocument代替T。

2.构造函数约束只能针对无参构造函数，不可能对其它构造函数进行约束。

3.C#里where语句的一个重要限制就是无法定义泛型T需要实现某种运算符。运算符也无法在接口里定义，通过where语句仅仅能约束基础类，接口和无参构造函数。

【11】5.3.3 继承

1.继承的时候，泛型类型必须重复指定，也就是泛型参数得是一样的。又或者明确定义了指定的泛型类型是某个具体类型，这种情况下，派生类可以不是泛型类。如下所示：

public abstract class Calc<T>
{
    public abstract T Add(T x, T y);
    public abstract T Sub(T x, T y);
}
public class IntCalc: Calc<int>
{
    public override int Add(int x, int y) => x + y;
    public override int Sub(int x, int y) => x — y;
}

【12】5.3.4 静态成员

1.泛型类中可以声明静态成员，它们只会在相同泛型实例类之间共享。不同的泛型实例类之间互不影响。

StaticDemo<string>.x = 4;
StaticDemo<int>.x = 5;
Console.WriteLine(StaticDemo<string>.x); // 4

【13】5.4 泛型接口

1.新的IComparable<in T>则基于泛型类型。

2.泛型版本的接口IComparable<in T>，则再也不用将Object强制转换成Person了。无需强制转换。

【14】5.4.1 协变和逆变

1.逆变(Contra-Variance，原书中是covariant协变式)。

2.协变(Covariance，原书是contra-variant逆变式)。

【15】5.4.2 泛型接口的协变

1.假如泛型类型由out关键字修饰的话，泛型接口就是协变的。这意味着泛型类型T只能用在返回值上。如下所示，接口IIndex是T协变并且根据一个只读索引返回T类型的值：

public interface IIndex<out T>
{
    T this[int index] { get; }
    int Count { get; }
}

假如我们在上面这个接口里定义了T类型的参数方法，就会得到一个编译错误：

public interface IIndex<out T>
{
    void Test(T t); // 类型参数“T”必须是在“IIndex<T>.Test(T)”上有效的 逆变式。“T”为 协变。
}

2.假如要在IIndex里定义可读写的索引器，泛型类型T既要做参数又要当返回值，这里就不能用协变了。泛型类型不能添加任何out或者in的修饰。

3.RectangleCollection.GetRectangles返回了一个实现了IIndex<Rectangle>接口的RectangleCollection实例

【16】5.4.3 泛型接口的逆变

1.泛型接口也可以是逆变的，如果它是用in关键字修饰的话。在这种情况下，接口仅允许泛型类型T作为方法参数使用：

public interface IDisplay<in T>
{
    void Show(T item);
}

ShapeDisplay类实现了接口IDisplay<Shape>并且使用Shape类作为泛型参数：

public class ShapeDisplay: IDisplay<Shape>
{
    public void Show(Shape s) => Console.WriteLine($"{s.GetType().Name} Width: {s.Width}, Height:{s.Height}");
}

2.

• 协变，很外向（out修饰）很和谐，子类无伤转换为父类，非常和谐。
• 逆变，很内向（in）很拧巴，父类别扭地转换为子类。

【17】5.5 泛型结构

1.跟类很相似，结构体也可以是泛型的，除了不能继承之外与泛型类几乎没有区别。在本小节中你将看到泛型结构体Nullable<T>在.NET Framework里是如何定义的。

2.Nullable<T>的泛型参数必须为结构体。

3.可空类型修饰符（？）int? 表示可空的整形，DateTime? 表示可为空的时间。

4.三元（运算符）表达式（?:)：x?y:z 表示如果表达式x为true，则返回y；如果x为false，则返回z，是省略if{}else{}的简单形式。

5.通过联结运算符??来将一个可空类型赋值给非空类型变量。如下所示，当x1是null时，y1的值将会是0：

int? x1 = GetNullableType();
int y1 = x1 ?? 0;

【18】5.6 泛型方法

1.泛型方法甚至可以在非泛型类里定义。

2.因为C#编译器在调用Swap方法时可以获取到参数类型，所以你在调用这个方法的时候可以省略泛型类型的声明，这个方法也可以像非泛型方法那样调用：

int i = 4;
int j = 5;
Swap(ref i, ref j);

无声明T

【19】5.6.1 泛型方法示例

1.通过调用接口的集合类的属性来实现foreach

2.完成后的静态方法AccumulateSimple可以这么调用：

decimal amount = Algorithms.AccumulateSimple(accounts);

【20】5.6.2 带约束的泛型方法

我们第二个版本的Accumulate方法允许接收实现了IAccount接口的类型。就像你在前面看到的那样，泛型类型可以通过where子句进行限制。

具体示例还不太清楚。

【21】5.6.3 带委托的泛型方法

调用Accumulate方法的时候，必须制定每个泛型参数，因为编译器无法自动识别出泛型参数的类型。

Action其实就是没有返回值的delegate。

Action<int,string,bool> 表示有传入参数int,string,bool无返回值的委托。

多研究

【22】5.6.4 泛型方法的特化

1.重载泛型方法，来定义特定类型的专有操作(define specializations for specific types)。

2.在编译的时候，编译器会选择最匹配的版本。假如传递过来的是int类型的参数，编译器会优先选择指定了int类型参数的方法。如果是其他类型的参数，编译器再考虑选择相应的泛型方法。

【23】5.7 小结

本章介绍了CLR中非常重要的特性：泛型。通过泛型类你可以创建类型无关的类，通过泛型方法可以允许类型无关的方法。接口，结构体，委托都可以定义成泛型。泛型使得新的编程方式成为可能。你已经了解了算法(algorithms)，尤其是操作(actions)和声明(predicates)，是如何通过不同的类进行实现的——并且它们都是类型安全的。泛型委托使得算法可以从集合里解耦(make it possible to decouple algorithms from collections)。

多研究

参考网址：https://www.cnblogs.com/zenronphy/p/ProfessionalCSharp7Chapter5.html#52-%E5%88%9B%E5%BB%BA%E6%B3%9B%E5%9E%8B%E7%B1%BB