什麼是泛型
一種類型占位符,或稱之為類型參數。我們知道在一個方法中,一個變量的值可以作為參數,但其實這個變量的類型本身也可以作為參數。泛型允許我們在調用的時候再指定這個類型參數是什麼。在.net中,泛型能夠給我們帶來的兩個明顯好處是——類型安全和減少裝箱、拆箱。
類型安全和裝箱、拆箱
作為一種類型參數,泛型很容易給我們帶來類型安全。而在以前,在.net1.1中我們要實現類型安全可以這樣做 :
//假設你有一個人員集合 public class Person{ private string _name; public string Name { get { return _name; } set { _name = value;}} } //假設你有一個人員集合 public class PersonCollection : IList { ... private ArrayList _Persons = new ArrayList(); public Person this[int index] { get { return (Person)_Persons[index]; } } public int Add(Person item) { _Persons.Add(item); return _Persons.Count - 1;} public void Remove(Person item) { _Persons.Remove(item); } object IList.this[int index] { get { return _Persons[index]; } set { _Persons[index] = (Person)value; }} int IList.Add(object item) { return Add((Person)item); } void IList.Remove(object item) { Remove((Person)item); } ... }
上述代碼主要采用了顯性接口成員(explicit interface member implementation)技術,能夠實現類型安全,但問題是:
·產生重復代碼。假設你還有一個Dog類集合,其功能相同,但為了類型安全,你必須要Copy一份代碼,這樣便使程序重復代碼增加,當面對變化的時候,更難維護。
public class DogCollection : IList { ... private ArrayList _Dogs = new ArrayList(); public Dog this[int index] { get { return (Dog)_Dogs[index]; } } public int Add(Dog item) { _Dogs.Add(item); return _Dogs.Count - 1;} public void Remove(Dog item) { _Dogs.Remove(item); } object IList.this[int index] { get { return _Dogs[index]; } set { _Dogs[index] = (Dog)value; }} int IList.Add(object item) { return Add((Dog)item); } void IList.Remove(object item) { Remove((Dog)item); } ... }
如果在泛型中,要實現類型安全,你不需要拷貝任何代碼,你僅僅需要這樣做:
List<Person> persons = new List<Person>(); persons.Add(new Person()); Person person = persons[0]; List<Dog> dogs = new List<Dog>(); dogs.Add(new Dog()); Dog dog = dogs[0];
·對於值類型的對象還是需要額外的裝箱、拆箱。其實對於傳統的集合來說,只要其中的包含的內容涉及到值類型,就不可避免需要裝箱、拆箱。請看下面的例子。
public class IntCollection : IList { ... private ArrayList _Ints = new ArrayList(); public int this[int index] { get { return (int)_Ints[index]; } } public int Add(int item) { _Ints.Add(item); return _Ints.Count - 1;} public void Remove(int item) { _Ints.Remove(item); } object IList.this[int index] { get { return _Ints[index]; } set { _Ints[index] = (int)value; }} int IList.Add(object item) { return Add((int)item); } void IList.Remove(object item) { Remove((int)item); } ... } static void Main(string[] args) { IntCollection ints = new IntCollection(); ints.Add(5); //裝箱 int i = ints[0]; //拆箱 }
少量裝箱、拆箱對性能的影響不大,但是如果集合的數據量非常大,對性能還是有一定影響的。泛型能夠避免對值類型的裝箱、拆箱操作,您可以通過分析編譯後的IL得到印證。
static void Main() { List<int> ints = new List<int>(); ints.Add(5); //不用裝箱 int i = ints[0]; //不用拆箱 }
泛型的實現
·泛型方法
static void Swap<T>(ref T a, ref T b) { Console.WriteLine("You sent the Swap() method a {0}", typeof(T)); T temp; temp = a; a = b; b = temp; }
·泛型類、結構
public class Point<T> { private T _x; private T _y; public T X { get { return _x; } set { _x = value; }} public T Y { get { return _y; } set { _y = value; }} public override string ToString() { return string.Format("[{0}, {1}]", _x, _y); } }