运行时中的泛型

当泛型类或泛型方法被编译为微软中间语言(MSIL)后，它所包含的元数据定义了它的类型参数。根据所给的类型参数是值类型还是引用类型，对泛型类型所用的MSIL也是不同的。

    当第一次以值类型作为参数来构造一个泛型类型，运行时用所提供的参数或在MSIL中适当位置被替换的参数，来创建一个专用的泛型类型。[JX3] 

 

    例如，假设你的程序代码声名一个由整型构成的栈，如：

Stack<int> stack;

此时，运行时用整型恰当地替换了它的类型参数，生成一个专用版本的栈。此后，程序代码再用到整型栈时，运行时复用已创建的专用的栈。下面的例子创建了两个整型栈的实例，它们共用一个Stack<int>代码实例：

Stack<int> stackOne = new Stack<int>();
Stack<int> stackTwo = new Stack<int>();

    然而，如果由另一种值类型——如长整型或用户自定义的结构——作为参数，在代码的其他地方创建另一个栈，那么运行时会生成另一个版本的泛型类型。这次是把长整型替换到MSIL中的适当的位置。由于每个专用泛型类原本就包含值类型，因此不需要再转换。

 

    对于引用类型，泛型的工作略有不同。当第一次用任何引用类型构造泛型类时，运行时在MSIL中创建一个专用泛型类，其中的参数被对象引用所替换。之后，每当用一个引用类型作为参数来实例化一个已构造类型时，就忽略其类型，运行时复用先前创建的专用版本的泛型类。这可能是由于所有的引用的大小都相同。

 

    例如，假如你有两个引用类型，一个Customer类和一个Order类；进一步假设你创建了一个Customer的栈：

Stack<Customer> customers;

此时，运行时生成一个专用版本的栈，用于稍后存储对象的引用，而不是存储数据。假如下一行代码创建了一个另一种引用类型的栈，名为Order：

Stack<Order> orders = new Stack<Order>();

 和值类型不同，运行时并没有为Order类型创建另一个栈的专用版本。相反，运行时创建了一个专用版本栈实例，并且变量orders指向这个实例。如果之后是一行创建Customer类型的栈的代码：

 

customers = new Stack<Customer>();

和之前以Order类型创建的栈一样，创建了专用栈的另一个实例，并且其中所包含的指针指向一块大小与Customer类一致的内存。由于不同程序间引用类型的数量差别很大，而编译器只为引用类型的泛型类创建一个专用类，因此C#对泛型的实现极大地降低了代码膨胀。

此外，当用类型参数实现一个泛型C#类时，想知道它是指类型还是引用类型，可以在运行时通过反射确定它的真实类型和它的类型参数。