有关泛型的用法 - ZEKELOVE

　　泛型（Generic）是对CLR类型系统的扩展，用于定义未指定某些细节的类型。实际上，代码本身就是泛型。

　　使用泛型可以避免以下两个常见的问题：代码冗余和困扰开发人员的含混不清的编译器错误。假设集合类SortedList是Object引用的集合，GenericSortedList<T>是任意类型的集合，使用泛型具有以下明显的优点。

　　（1）类型安全

　　　　当用户向SortedList类型的集合内添加String时，String会隐式强制转换为Object。同样，如果从该列表中检索String对象，则它必须在运行时从Object引用强制转换到String引用。这样就会造成编译时缺少类型安全，从而使编写的代码容易出错。相反，如果使用GenericSortedList<String>（T的类型被设置为String），就会使所有的添加和查找方法是用String引用。这样在编译时就可以检查元素的类型是否正确。

　　（2）二进制代码重用

　　　　为了进行维护，开发人员可以选择使用SortedList，通过从它派生SortedListOfString来实现编译时的类型安全。此方法有一个问题，那就是必须对于每个需要类型安全列表的类型都编写新代码，而这会很快变成非常费力的工作。使用GenericSortedList<T>，需要执行的全部操作就是将具有所需元素类型的类型实例化为T。泛型代码还有一个附加价值，那就是它在运行时生成，因此，对于无关元素类型的两个扩展（如GenericSortedList<String>和GenericSortedList<FileStream>）能够重新使用同一个实时（JIT）编译代码的大部分。CLR只是处理细节就可以了，从而使代码不再臃肿。

　　（3）性能

　　　　如果能在编译时进行类型检查，而不是在运行时进行检查，则显然会大大增强系统的性能。在托管代码中，引用和值之间的强制转换既会导致装箱又会导致拆箱，而且避免这样的强制转换可能会对性能产生同样的负面影响。如果对一个由一百万个整数组成的数组进行快速排序法基准测试，就会发现泛型方法比非泛型方法快得多。这是由于完全避免了对这些值进行装箱。如果针对由字符串引用组成的数组进行同样的排序，则由于无需在运行时执行类型检查，因此使用泛型方法后大大提高了性能。

　　（4）清晰性

　　　　泛型的清晰性体现在许多方面。约束是泛型的一个功能，它会禁止对泛型代码进行不兼容的扩展；使用泛型，也不再有困扰C++模板用户的含混不清的编译器错误。在GenericSortedList<T>中，集合类将有一个约束，该约束使集合类只处理可进行比较并依此进行排序的T类型。同样，通常可以使用名为类型推理的功能来调用泛型的方法，而无需使用任何特殊语法。当然，编译时类型安全可以使应用程序代码更加清晰。

泛型的定义

　　CLR支持多种编程语言，因此，CLR泛型也有多种语法。但是，无论采用哪种语法，用一种面向CLR的语言编写的泛型代码也可以由其他面向CLR的语言编写的程序使用。

　　泛型的定义代码语法为：

　　[访问修饰符] [返回类型] 泛型支持类型泛型名称<类型参数列表>

　　其中，CLR支持泛型类、结构、方法、接口和委托等。泛型名称要符合标示符的定义。尖括号表示类型参数列表，尖括号紧跟在泛型类类型或成员的名称后面。同样，在类型参数列表中有一个或多个类型参数，形式如<T,U,…>。

例1：定义一个泛型类

1 class Node <T>
2 {
3    T data;
4    Node<T>next;
5 }
6

例2：定义一个泛型方法

1 void Swap<T>(ref T item1, ref T item2)
2 {
3    T temp=item1;
4    item1=item2;
5    item2=temp;
6 }
7

泛型的引用

　　引用泛型时，也可以将未指定的类型变成系统能够识别的指定的类型。例3和例4分别是对例1和例2的引用示例。

例3：引用一个泛型类

1 class Node8Bit:Node<Byte>
2   {
3      …
4   }
5

例4：引用一个泛型方法

1 Decimal d1=0,d2=2;
2    Swap<Decimal>(ref d1,ref d2);

　　通过例子可以看出，定义一个类或者方法时，可以利用泛型<T>代表任何一种类型，而在引用时再指定具体类型。在例6中，当代码调用泛型方法Swap<T>时，C#编译器会自动将定义的泛型转换为引用代码中指定的类型，从而大大简化了编程人员代码书写的工作量。

　　由于泛型<T>可以代表任何一种类型，因此只定义一次方法的参数类型就能实现所有类型的引用。例如，例6中的d1可能是int型、float型等（d2同样如此），如果不使用泛型，就需要写出很多重载的Swap方法，使代码既臃肿，又不易阅读，同时也增加了编译工作量。由此可以看出，泛型的优点是显而易见的。

常用的泛型集合

　　在.NET Framework类库中，System.Collections.Generic和System.Collections.ObjectModel命名空间中提供了很多泛型集合类。许多泛型集合类型是泛型类型的直接模拟。表1列出了常见的泛型集合类与非泛型集合类的对应关系。

表1 常见的泛型集合类及对应的非泛型集合类

1. List<T>

　　List泛型类表示可通过索引访问的对象的强类型列表，提供用于对列表进行搜索、排序和操作的方法。常用方法如下。

　　Add方法：将指定值的元素添加到List<>中。

　　Insert方法：在列表的中间插入一个新元素。

　　Contains方法：测试该列表中是否存在某个元素。

　　Remove方法：从列表中移除带有指定键的元素。

　　Clear方法：移除列表中的所有元素。

2. Dictionary<Tkey,Tvalue>

　　Dictionary泛型类提供了一组键到一组值的映射。字典中的每个添加项都由一个值及其相关联的键组成，通过键来检索。常用方法如下：

　　Add方法：将带有指定键和值的元素添加到Dictionary<,>中。

　　TryGetValue方法：获取与指定键相关联的值。

　　ContainsKey方法：确定Dictionary<,>中移除带有指定键的元素。

　　Remove方法：从Dictionary<,>移除带有指定键的元素。

3. Queue<T>

　　Queue泛型类表示对象的先进先出集合。

　　常用方法如下：

　　Enqueue方法：将指定元素插入列尾。

　　Dequeue方法：队列首元素出列。

4. Stack<T>

　　Stack泛型类表示同一任意类型的实例的大小可变的后进先出（LIFO）集合。

　　常用方法如下：

　　Push方法：将指定元素插入栈项。

　　Pop方法：将栈项元素弹出。

5. SortedList<Tkey,Tvalue>

　　SortedList泛型类表示键/值对的集合，这些键/值对基于关联的IComparer实现按照键进行排序。

　　常用方法如下：

　　Add方法：将带有指定键和值的元素添加到SortedList<,>中。

　　TryGetValue方法：获取与指定的键相关联的值。

　　ContainsKey方法：确定SortedList<,>中是否包含指定的键。

　　Remove方法：从SortedList<,>中移除带有指定键的元素。

例5：现有一个活期存款账户类Account，为其提供处理业务的Customers类有一个方法CreateAccount（账户名，开户金额），试使用SortedList<,>创建泛型对象，并判断是否存在账户“张三”，若不存在，则创建账户；若存在，则为其追加存款。

主要代码如下所示：

代码

 1 using System;
 2 using System.IO;
 3 using System.Collections.Generic;
 4 namespace GenricExample
 5 {
 6    public class Account
 7    {
 8      private string accountName;
 9      private int accountvalue;
10      public string AccountName
11      {
12         get
13         {
14            return accountName;
15         }
16         set
17         {
18            accountName=value;
19         }
20       }
21 public int AccountValue
22       {
23         get 
24         {
25            return accountvalue;
26         }
27         set
28         {
29            accountvalue=value;
30         }
31       }
32    }
33    public class Customers
34    {
35       public void CreateAccount(string name,int value1)
36       {
37          Account acc=new Account();
38          acc.AccountName=name;
39          acc.AccountValue=value1;
40       }
41     }
42 class Porgram
43    {
44       static void Main(string[] args)
45       {
46          SortedList<string,Account> accounts=new SortedList<string,Account>();
47          Customers customs=new Customers();
48          if(accounts.ContainsKey("aa")==false)
49          {
50            //如果无此账户，创建账户，并将存款作为开户金额
51            Account account=new Account();
52            customs.CreateAccount("张三",1000);
53            accounts.Add("张三",account);
54          }
55          else
56          {
57             //如果有此账户，在现有账户上追加存款
58            Account account=accounts["张三"];
59            //account追加存款操作
60          }
61      }
62   }
63 }
64

posted on 2010-07-15 16:29 ZEKELOVE 阅读(535) 评论(2) 编辑收藏举报