C_泛型详解

1. 他是类型安全的。实例化了int类型的栈，就不能处理string类型的 数据，其他数据类型也一样。
2. 无需装箱和折箱。这个类在实例化时，按照所传入的数据类型生 成本地代码，本地代码数据类型已确定，所以无需装箱和折箱。
3. 无需类型转换。
泛型类实例化的理论 C#泛型类在编译时，先生成中间代码IL，通用类型T只是一个占位符。在 实例化类时，根据用户指定的数据类型代替T并由即时编译器（JIT）生 成本地代码，这个本地代码中已经使用了实际的数据类型，等同于用实 际类型写的类，所以不同的封闭类的本地代码是不一样的。按照这个原 理，我们可以这样认为：
C# 之泛型详解
我们在编写程序时，经常遇到两个模块的功能非常相似，只是一个是处 理int数据，另一个是处理string数据，或者其他自定义的数据类型，但 我们没有办法，只能分别写多个方法处理每个数据类型，因为方法的参 数类型不同。有没有一种办法，在方法中传入通用的数据类型，这样不 就可以合并代码了吗？泛型的出现就是专门解决这个问题的。读完本篇 文章，你会对泛型有更深的了解。
如果在类Node里需要对T重新进行实例化该怎么办呢？因为类Node中不 知道类T到底有哪些构造函数。为了解决这个问题，需要用到new约 束：
public class Node<T, V> where T : Stack, new()
where V: IComparable
需要注意的是，new约束只能是无参数的，所以也要求相应的类Stack必 须有一个无参构造函数，否则编译失败。
Node2 y = (Node2)stack.Pop(); 上面的代码在编译时是完全没问题的，但由于Push了一个Node1类型的 数据，但在Pop时却要求转换为Node2类型，这将出现程序运行时的类 型转换异常，但却逃离了编译器的检查。
针对object类型栈的问题，我们引入泛型，他可以优雅地解决这些问 题。泛型用一个通用的数据类型T来代替object，在类实例化时指定T的 类型，运行时（Runtime）自动编译为本地代码，运行效率和代码质量 都有很大提高，并且保证数据类型安全。
Node<int, int> node = new Node<int, int>();
object x = node.add(2, 11); 这个Node的实例化引起了三个add具有同样的签名，但却能调用成功， 因为他优先匹配了第三个add。但如果删除了第三个add，上面的调用代 码则无法编译通过，提示方法产生的混淆，因为运行时无法在第一个 add和第二个add之间选择。
使用泛型 下面是用泛型来重写上面的栈，用一个通用的数据类型T来作为一个占 位符，等待在实例化时用一个实际的类型来代替。让我们来看看泛型的 威力：
public class Stack<T> { private T[] m_item; public T Pop(){...} public void Push(T item){...} public Stack(int i)
where V: struct
泛型方法 泛型不仅能作用在类上，也可单独用在类的方法上，他可根据方法参数 的类型自动适应各种参数，这样的方法叫泛型方法。看下面的类：
public class Stack2 { public void Push<T>(Stack<T> s, params T[] p) { foreach (T t in p) { s.Push(t); } }
泛型类的不同的封闭类是分别不同的数据类型。
例：Stack<int>和Stack<string>是两个完全没有任何关系的类，你可以把 他看成类A和类B，这个解释对泛型类的静态成员的理解有很大帮助。
泛型类中数据类型的约束 程序员在编写泛型类时，总是会对通用数据类型T进行有意或无意地有 假想，也就是说这个T一般来说是不能适应所有类型，但怎样限制调用 者传入的数据类型呢？这就需要对传入的数据类型进行约束，约束的方 式是指定T的祖先，即继承的接口或类。因为C#的单根继承性，所以约 束可以有多个接口，但最多只能有一个类，并且类必须在接口之前。这 时就用到了C#2.0的新增关键字：
小结 C# 泛型是开发工具库中的一个无价之宝。它们可以提高性能、类型安 全和质量，减少重复性的编程任务，简化总体编程模型，而这一切都是 通过优雅的、可读性强的语法完成的。尽管 C# 泛型的根基是 C++ 模 板，但 C# 通过提供编译时安全和支持将泛型提高到了一个新水平。C# 利用了两阶段编译、元数据以及诸如约束和一般方法之类的创新性的概 念。毫无疑问，C# 的将来版本将继续发展泛型，以便添加新的功能， 并且将泛型扩展到诸如数据访问或本地化之类的其他 .NET Framework 领 域。
Node<string, int> node = new Node<string, int>();
object x = node.add(2, "11"); 这两行调用代码可正确编译，因为传入的string和int，使三个add具有 不同的签名，当然能找到唯一匹配的add方法。 由以上示例可知，C#的泛型是在实例的方法被调用时检查重载是否产生 混淆，而不是在泛型类本身编译时检查。同时还得出一个重要原则：
通用类型T没有特指，但因为C#中所有的类都是从object继承来，所以他 在类Node的编写中只能调用object类的方法，这给程序的编写造成了困 难。比如你的类设计只需要支持两种数据类型int和string，并且在类中 需要对T类型的变量比较大小，但这些却无法实现，因为object是没有比 较大小的方法的。了解决这个问题，只需对T进行IComparable约束，这 时在类Node里就可以对T的实例执行CompareTo方法了。这个问题可以 扩展到其他用户自定义的数据类型。
当Stack处理值类型时，会出现装箱、折箱操作，这将在托管堆上分配和 回收大量的变量，若数据量大，则性能损失非常严重。 在处理引用类型时，虽然没有装箱和折箱操作，但将用到数据类型的强 制转换操作，增加处理器的负担。 在数据类型的强制转换上还有更严重的问题（假设stack是Stack的一个 实例）：
Node1 x = new Node1(); stack.Push(x);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
s += x.Pop().ToString(); } //至此，s的值为64321
泛型中的静态成员变量 在C#1.x中，我们知道类的静态成员变量在不同的类实例间是共享的， 并且他是通过类名访问的。C#2.0中由于引进了泛型，导致静态成员变 量的机制出现了一些变化：静态成员变量在相同封闭类间共享，不同的 封闭类间不共享。 这也非常容易理解，因为不同的封闭类虽然有相同的类名称，但由于分 别传入了不同的数据类型，他们是完全不同的类，比如：
public class Node<T, V> where T : Stack, IComparable
where V: Stack
{...}
以上的泛型类的约束表明，T必须是从Stack和IComparable继承，V必须 是Stack或从Stack继承，否则将无法通过编译器的类型检查，编译失 败。
C#中数据类型有两大类：引用类型和值类型。引用类型如所有的类，值 类型一般是语言的最基本类型，如int, long, struct等，在泛型的约束中， 我们也可以大范围地限制类型T必须是引用类型或必须是值类型，分别 对应的关键字是class和struct:
public class Node<T, V> where T : class
{ public T add(T a, V b) //第一个add { return a; } public T add(V a, T b) //第二个add { return b; } public int add(int a, int b) //第三个add
{
return a + b;
}
} 上面的类很明显，如果T和V都传入int的话，三个add方法将具有同样的 签名，但这个类仍然能通过编译，是否会引起调用混淆将在这个类实例 化和调用add方法时判断。请看下面调用代码：
//实例化只能保存string类型的类 Stack<string> b = new Stack<string>(100); b.Push(10); //这一行编译不通过，因为类b只接收string类型的数据
b.Push("8888"); Байду номын сангаасtring y = b.Pop();
这个类和object实现的类有截然不同的区别：
当一般方法与泛型方法具有相同的签名时，会覆盖泛型方法。
泛型类的方法重写
方法重写（override）的主要问题是方法签名的识别规则，在这一点上 他与方法重载一样，请参考泛型类的方法重载。
泛型的使用范围 本文主要是在类中讲述泛型，实际上，泛型还可以用在类方法、接口、 结构（struct）、委托等上面使用，使用方法大致相同，就不再讲述。
同的封闭类理解为不同的类即可。以下两种情况可激发静态的构造函 数： 1. 特定的封闭类第一次被实例化。 2. 特定封闭类中任一静态成员变量被调用。
泛型类中的方法重载 方法的重载在.Net Framework中被大量应用，他要求重载具有不同的签 名。在泛型类中，由于通用类型T在类编写时并不确定，所以在重载时 有些注意事项，这些事项我们通过以下的例子说明： public class Node<T, V>
public class Stack
{
private object[] m_item;
public object Pop(){...}