【IT168 技术文档】
泛型方法
除了有泛型类,你也可以有泛型方法。泛型方法可以是任何类的一部分。
例4.一个泛型方法
public class Program
{
public static void Copy<T>(List<T> source, List<T> destination)
{
foreach (T obj in source)
{
destination.Add(obj);
}
}
static void Main(string[] args)
{
List<int> lst1 = new List<int>();
lst1.Add(2);
lst1.Add(4);
List<int> lst2 = new List<int>();
Copy(lst1, lst2);
Console.WriteLine(lst2.Count);
}
}
Copy()方法就是一个泛型方法,它与参数化的类型T一起工作。当在Main()中激活Copy()时,编译器根据提供给Copy()方法的参数确定出要使用的具体类型。
无限制的类型参数
如果你创建一个泛型数据结构或类,就象例3中的MyList,注意其中并没有约束你该使用什么类型来建立参数化类型。然而,这带来一些限制。如,你不能在参数化类型的实例中使用象==,!=或<等运算符,如:if (obj1 == obj2) …
象==和!=这样的运算符的实现对于值类型和引用类型都是不同的。如果随意地允许之,代码的行为可能很出乎你的意料。另外一种限制是缺省构造器的使用。例如,如果你编码象new T(),会出现一个编译错,因为并非所有的类都有一个无参数的构造器。如果你真正编码象new T()来创建一个对象,或者使用象==和!=这样的运算符,情况会是怎样呢?你可以这样做,但首先要限制可被用于参数化类型的类型。读者可以自己先考虑如何实现之。
约束机制及其优点
一个泛型类允许你写自己的类而不必拘泥于任何类型,但允许你的类的使用者以后可以指定要使用的具体类型。通过对可能会用于参数化的类型的类型施加约束,这给你的编程带来很大的灵活性--你可以控制建立你自己的类。让我们分析一个例子:
例5.需要约束:代码不会编译成功
public static T Max<T>(T op1, T op2)
{
if (op1.CompareTo(op2) < 0)
return op1;
return op2;
}
例5中的代码将产生一个编译错误:
Error 1 ’T’ does not contain a definition for ’CompareTo’
假定我需要这种类型以支持CompareTo()方法的实现。我能够通过加以约束--为参数化类型指定的类型必须要实现IComparable接口--来指定这一点。例6中的代码就是这样:
例6.指定一个约束
public static T Max<T>(T op1, T op2) where T : IComparable
{
if (op1.CompareTo(op2) < 0)
return op1;
return op2;
}
在例6中,我指定的约束是,用于参数化类型的类型必须继承自(实现)Icomparable。下面的约束是可以使用的:
where T : struct 类型必须是一种值类型(struct)
where T : class 类型必须是一种引用类型(class)
where T : new() 类型必须有一个无参数的构造器
where T : class_name 类型可以是class_name或者是它的一个子类
where T : interface_name 类型必须实现指定的接口
你可以指定约束的组合,就象: where T : IComparable, new()。这就是说,用于参数化类型的类型必须实现Icomparable接口并且必须有一个无参构造器。
继承与泛型
一个使用参数化类型的泛型类,象MyClass1<T>,称作开放结构的泛型。一个不使用参数化类型的泛型类,象MyClass1<int>,称作封闭结构的泛型。
你可以从一个封闭结构的泛型进行派生;也就是说,你可以从另外一个称为MyClass1的类派生一个称为MyClass2的类,就象:public class MyClass2<T> : MyClass1<int>;你也可以从一个开放结构的泛型进行派生,如果类型被参数化的话,如:public class MyClass2<T> : yClass2<T>,是有效的,但是public class MyClass2<T> : MyClass2<Y>是无效的,这里Y是一个被参数化的类型。非泛型类可以从一个封闭结构的泛型类进行派生,但是不能从一个开放结构的泛型类派生。即:public class MyClass : MyClass1<int>是有效的, 但是public class MyClass : MyClass1<T>是无效的。
泛型和可代替
当我们使用泛型时,要小心可代替性的情况。如果B继承自A,那么在使用对象A的地方,可能都会用到对象B。假定我们有一篮子水果(a Basket of Fruits (Basket<Fruit>)),而且有继承自Fruit的Apple和Banana(皆为Fruit的种类)。一篮子苹果--Basket of Apples (Basket<apple>)可以继承自Basket of Fruits (Basket<Fruit>)?答案是否定的,如果我们考虑一下可代替性的话。为什么?请考虑一个a Basket of Fruits可以工作的方法:
public void Package(Basket<Fruit> aBasket)
{
aBasket.Add(new Apple());
aBasket.Add(new Banana());
}
如果发送一个Basket<Fruit>的实例给这个方法,这个方法将添加一个Apple对象和一个Banana对象。然而,发送一个Basket<Apple>的实例给这个方法时,会是什么情形呢?你看,这里充满技巧。这解释了为什么下列代码:
Basket<Apple> anAppleBasket = new Basket<Apple>();
Package(anAppleBasket);
会产生错误:
Error 2 Argument ’1’:
cannot convert from ’TestApp.Basket<testapp.apple>’
to ’TestApp.Basket<testapp.fruit>’
编译器通过确保我们不会随意地传递一个集合的派生类(此时需要一个集合的基类),保护了我们的代码。这不是很好吗?