C#泛型编程-1

什么是泛型

　　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。为什么要使用泛型

　　为了了解这个问题，我们先看下面的代码，代码省略了一些内容，但功能是实现一个栈，这个栈只能处理int数据类型：

public class Stack
{
　private int[] m_item;
　public int Pop(){...}
　public void Push(int item){...}
　public Stack(int i)
　{
　　this.m_item = new int[i];
　}
}
　　上面代码运行的很好，但是，当我们需要一个栈来保存string类型时，该怎么办呢？很多人都会想到把上面的代码复制一份，把int改成string不就行了。当然，这样做本身是没有任何问题的，但一个优秀的程序是不会这样做的，因为他想到若以后再需要long、Node类型的栈该怎样做呢？还要再复制吗？优秀的程序员会想到用一个通用的数据类型object来实现这个栈：

public class Stack
{
　private object[] m_item;
　public object Pop(){...}
　public void Push(object item){...}

　public Stack(int i)
　{
　　this.m_item = new[i];
　}

}
　　这个栈写的不错，他非常灵活，可以接收任何数据类型，可以说是一劳永逸。但全面地讲，也不是没有缺陷的，主要表现在：

　　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);
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。泛型用用一个通过的数据类型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。

　　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)
　{
　　this.m_item = new T[i];
　}
}
　　类的写法不变，只是引入了通用数据类型T就可以适用于任何数据类型，并且类型安全的。这个类的调用方法：

//实例化只能保存int类型的类

Stack<int> a = new Stack<int>(100);
a.Push(10);
a.Push("8888"); //这一行编译不通过，因为类a只接收int类型的数据
int x = a.Pop();

//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");
string y = b.Pop();
　　这个类和object实现的类有截然不同的区别：

　　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。

");