泛型接口

为泛型集合类或表示集合中项的泛型类定义接口通常很有用。对于泛型类，使用泛型接口十分可取，例如使用 IComparable<T> 而不使用 IComparable，这样可以避免值类型的装箱和取消装箱操作。.NET Framework 2.0 类库定义了若干新的泛型接口，以用于 System.Collections.Generic 命名空间中新的集合类。

将接口指定为类型参数的约束时，只能使用实现此接口的类型。下面的代码示例显示从 GenericList<T> 类派生的 SortedList<T> 类。有关更多信息，请参见泛型介绍（C# 编程指南）。SortedList<T> 添加了约束 where T : IComparable<T>。这将使 SortedList<T> 中的 BubbleSort 方法能够对列表元素使用泛型 CompareTo 方法。在此示例中，列表元素为简单类，即实现 IComparable<Person> 的 Person。

    //Type parameter T in angle brackets.
    public class GenericList<T> : System.Collections.Generic.IEnumerable<T>
    {
        protected Node head;
        protected Node current = null;

        // Nested class is also generic on T
        protected class Node
        {
            public Node next;
            private T data;  //T as private member datatype

            public Node(T t)  //T used in non-generic constructor
            {
                next = null;
                data = t;
            }

            public Node Next
            {
                get { return next; }
                set { next = value; }
            }

            public T Data  //T as return type of property
            {
                get { return data; }
                set { data = value; }
            }
        }

        public GenericList()  //constructor
        {
            head = null;
        }

        public void AddHead(T t)  //T as method parameter type
        {
            Node n = new Node(t);
            n.Next = head;
            head = n;
        }

        // Implementation of the iterator
        public System.Collections.Generic.IEnumerator<T> GetEnumerator()
        {
            Node current = head;
            while (current != null)
            {
                yield return current.Data;
                current = current.Next;
            }
        }

        // IEnumerable<T> inherits from IEnumerable, therefore this class 
        // must implement both the generic and non-generic versions of 
        // GetEnumerator. In most cases, the non-generic method can 
        // simply call the generic method.
        System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()
        {
            return GetEnumerator();
        }
    }

    public class SortedList<T> : GenericList<T> where T : System.IComparable<T>
    {
        // A simple, unoptimized sort algorithm that 
        // orders list elements from lowest to highest:

        public void BubbleSort()
        {
            if (null == head || null == head.Next)
            {
                return;
            }
            bool swapped;

            do
            {
                Node previous = null;
                Node current = head;
                swapped = false;

                while (current.next != null)
                {
                    //  Because we need to call this method, the SortedList
                    //  class is constrained on IEnumerable<T>
                    if (current.Data.CompareTo(current.next.Data) > 0)
                    {
                        Node tmp = current.next;
                        current.next = current.next.next;
                        tmp.next = current;

                        if (previous == null)
                        {
                            head = tmp;
                        }
                        else
                        {
                            previous.next = tmp;
                        }
                        previous = tmp;
                        swapped = true;
                    }
                    else
                    {
                        previous = current;
                        current = current.next;
                    }
                }
            } while (swapped);
        }
    }

    // A simple class that implements IComparable<T> using itself as the 
    // type argument. This is a common design pattern in objects that 
    // are stored in generic lists.
    public class Person : System.IComparable<Person>
    {
        string name;
        int age;

        public Person(string s, int i)
        {
            name = s;
            age = i;
        }

        // This will cause list elements to be sorted on age values.
        public int CompareTo(Person p)
        {
            return age - p.age;
        }

        public override string ToString()
        {
            return name + ":" + age;
        }

        // Must implement Equals.
        public bool Equals(Person p)
        {
            return (this.age == p.age);
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main()
        {
            //Declare and instantiate a new generic SortedList class.
            //Person is the type argument.
            SortedList<Person> list = new SortedList<Person>();

            //Create name and age values to initialize Person objects.
            string[] names = new string[] 
        { 
            "Franscoise", 
            "Bill", 
            "Li", 
            "Sandra", 
            "Gunnar", 
            "Alok", 
            "Hiroyuki", 
            "Maria", 
            "Alessandro", 
            "Raul" 
        };

            int[] ages = new int[] { 45, 19, 28, 23, 18, 9, 108, 72, 30, 35 };

            //Populate the list.
            for (int x = 0; x < 10; x++)
            {
                list.AddHead(new Person(names[x], ages[x]));
            }

            //Print out unsorted list.
            foreach (Person p in list)
            {
                System.Console.WriteLine(p.ToString());
            }
            System.Console.WriteLine("Done with unsorted list");

            //Sort the list.
            list.BubbleSort();

            //Print out sorted list.
            foreach (Person p in list)
            {
                System.Console.WriteLine(p.ToString());
            }
            System.Console.WriteLine("Done with sorted list");
        }
    }

可将多重接口指定为单个类型上的约束，如下所示：

class Stack<T> where T : System.IComparable<T>, IEnumerable<T>
{
}

一个接口可定义多个类型参数，如下所示：

interface IDictionary<K, V>
{
}

类之间的继承规则同样适用于接口：

interface IMonth<T> { }

interface IJanuary     : IMonth<int> { }  //No error
interface IFebruary<T> : IMonth<int> { }  //No error
interface IMarch<T>    : IMonth<T> { }    //No error
//interface IApril<T>  : IMonth<T, U> {}  //Error

如果泛型接口为逆变的，即仅使用其类型参数作为返回值，则此泛型接口可以从非泛型接口继承。在 .NET Framework 类库中，IEnumerable<T> 从 IEnumerable 继承，因为 IEnumerable<T> 仅在 GetEnumerator 的返回值和当前属性 getter 中使用 T。

具体类可以实现已关闭的构造接口，如下所示：

interface IBaseInterface<T> { }

class SampleClass : IBaseInterface<string> { }

只要类参数列表提供了接口必需的所有参数，泛型类便可以实现泛型接口或已关闭的构造接口，如下所示：

interface IBaseInterface1<T> { }
interface IBaseInterface2<T, U> { }

class SampleClass1<T> : IBaseInterface1<T> { }          //No error
class SampleClass2<T> : IBaseInterface2<T, string> { }  //No error

对于泛型类、泛型结构或泛型接口中的方法，控制方法重载的规则相同。