个人网站建设营销推广,网站建设 自助建站,流量主小程序搭建,百度竞价推广什么意思C#8.0本质论第十二章–泛型
C#通过泛型来促进代码重用#xff0c;在词义上等价于C模板。
在泛型编程中#xff0c;数据类型也是一种参数。
12.1如果C#没有泛型
为object的方法使用值类型时#xff0c;“运行时”将自动对它进行装箱#xff0c;获取值类型的实例时则需要…C#8.0本质论第十二章–泛型
C#通过泛型来促进代码重用在词义上等价于C模板。
在泛型编程中数据类型也是一种参数。
12.1如果C#没有泛型
为object的方法使用值类型时“运行时”将自动对它进行装箱获取值类型的实例时则需要显式拆箱。
12.2捕捉异常
C#的设计者采用了与C模板相似的语法。所以C#泛型类和结构要求开发者声明泛型类型参数以及提供泛型类型实参。
12.2.1使用泛型类
12.2.2定义简单泛型类
12.2.3泛型的优点
泛型促进了类型安全。
编译时类型检查减少了在运行时发生InvalidCastException异常的概率。
为泛型类成员使用值类型不再造成到object的装箱转换。
C#泛型缓解了代码膨胀。
性能得以提升.
内存消耗减少由于避免了装箱因此减少了在堆上的内存消耗。
代码可读性更好。
12.2.4类型参数命名规范
为了强调类型参数名称应包含T前缀。
12.2.5泛型接口和结构
12.2.6定义构造函数和终结器
泛型类或结构的构造函数和终结器不要求类型参数。
12.2.7用default操作符指定默认值
假定有一个结构体类型Pair的构造函数实例化时只对数的一半进行初始化字段Second处于未初始化的状态会造成编译错误我们无法给Second设置初始值因为在编写构造函数时还不知道它的类型T具体是什么。
为应对这样的局面C#提供了default操作符。
public struct PairT : IPairT
{public Pair(T first){First first;Second default;// ...}
}12.2.8多个类型参数
类型参数的数量或称为元数即arity区分了同名类仅元数不同的泛型应放到同一个C#文件中。
方法可以通过“参数数组”获取任意数量的实参但泛型类型不可以。每个泛型类型的元数都必须固定。
12.2.9嵌套泛型类型
避免在嵌套类型中用同名参数隐藏外层类型的类型参数。
12.3约束
为避免异常而是生成编译时的错误C#允许为泛型类中声明的每个类型参数提供可选的约束列表。需要使用where关键字后跟一对“参数要求”
12.3.1接口约束
规定某个数据类型必须实现某个接口。
12.3.2类型参数约束
有时要求将类型实参转换为特定的类型。
假如同时指定了多个约束那么类类型约束必须第一个出现。和接口约束不同的是不允许多个类类型约束。
12.3.3非托管约束
从C#8.0开始结构也可以是泛型的。
12.3.4非空约束
notnull即非空约束不能和struct和class约束共用。
12.3.5struct/class约束
将类型参数限制为任何非可空值类型或任何引用类型。
12.3.6多个约束
如果有多个类型参数每个类型参数前面都要使用where关键字。两个where子句之间并不存在逗号。
public class EntityDictionaryTKey, TValue: System.Collections.Generic.DictionaryTKey, TValuewhere TKey : notnullwhere TValue : EntityBase
{// ...
}12.3.7构造函数约束
并非所有对象都肯定有公共默认构造函数所以编译器不允许为未约束的类型参数调用默认构造函数。要在其他所有约束之后添加new()。只能对默认构造函数进行约束。
12.3.8约束继承
无论泛型类型参数还是它们的约束都不会被派生类继承因为泛型类型参数不是成员。
12.4泛型方法
12.4.1泛型方法类型推断
未避免多余的编码当编译器可以逻辑推断出想要的类型参数时调用时可以不指定类型实参。这称为方法类型推断。
12.4.2指定约束
12.5协变性和逆变性
刚接触泛型类型的人经常问一个问题为什么不能将List类型的表达式赋给List类型的变量。既然string能转换成objectstring列表应该也应兼容于object列表呀实际情况并非如此这个赋值动作既不类型安全也不合法。因为他们不是协变量(covariant).
“协变量”借鉴自范畴论的术语。假定两个类型X和Y具有特殊关系即每个X类型的值都能转换成Y类型.
使用仅一个参数的泛型类型时可以简单地说“I是协变的”从I想I的转换称为协变转换。
为什么不合法
// ...
// Error: Cannot convert type ...
PairPdaItem pair (PairPdaItem)new PairContact();
IPairPdaItem duple (IPairPdaItem)new PairContact();// ...
Contact contact1 new(Princess Buttercup);
Contact contact2 new(Inigo Montoya);
PairContact contacts new(contact1, contact2);// This gives an error: Cannot convert type ...
// But suppose it did not
IPairPdaItem pdaPair (IPairPdaItem) contacts;
// This is perfectly legal, but not type-safe
pdaPair.First new Address(123 Sesame Street);先在应该很清楚为什么字符串列表不能作为对象列表使用了。在字符串列表中不能插入整数但在对象列表中可以。
12.5.1使用out类型参数修饰符允许协变性
从C#4开始加入了对安全协变性的支持。要指出泛型接口应该对它的某个类型参数协变就用out修饰符来修饰改类型参数。
用out修饰IReadOnlyPair接口的类型参数会导致编译器验证T是否真的只用作“输出”且永远不用于形参或属性的赋值方法。
协变转换有一些重要限制
只有泛型接口和泛型委托才能协变。泛型类和结构永远不是协变的。
提供给“来源”和“目标”泛型类型的类型实参必须是引用类型不能是值类型。
接口或委托必须声明为支持协变编译器必须验证协变所针对的类型参数确实只用在“输出”位置。
12.5.2使用in类型参数修饰符允许协变性
协变性的反方向称为逆变性(contravariance)。假定X和Y类型彼此相关每个X类型的值都能转换成Y类型。如果I和I类型总是具有相反的特殊关系–也就是说I类型的每个值都能转换成I类型–就说“I对T逆变”。
12.5.3数组对不安全协变性的支持
12.6泛型的内部机制
事实上泛型类的“类型参数”成了元数据“运行时“在需要时会利用它们构造恰当的类。为避免装箱对于基于值的类型参数其泛型实现和引用类型参数的泛型实现是不同的。
用值类型作为类型参数首次构造一个泛型类型时”运行时“会将指定的类型参数放到CIL中合适的位置从而创建一个具体化的泛型类型。每当代码用到时都重用已经生成的具体化的类。
对于引用类型泛型的工作方式稍有不同。使用引用类型作为类型参数首次构造一个泛型类型时”运行时“会在CIL代码中用object引用替换类型参数来创建一个具体的泛型类型而不是基于所提供的类型实参。以后每次引用类型参数实例化一个构造好的类型”运行时“都重用之前生成好的泛型类型的版本–即使提供的引用类型与第一次不同。
