C#2.0锐利体验_泛型

 所谓泛型，即通过参数化类型来实现在同一份代码上操作多种数据类型。泛型编程是一种编程范式，它利用“参数化类型”将类型抽象化，从而实现更为灵活的复用。

C#泛型赋予了代码更强的类型安全，更好的复用，更高的效率，更清晰的约束。

机制简介：
C#泛型能力由CLR在运行时支持，区别于C++的编译时模板机制，和Java的编译时“搽拭法”。这使得泛型能力可以在各个支持CLR的语言之间进行无缝的互操作。

C#泛型代码在被编译为IL代码和元数据时，采用特殊的占位符来表示泛型类型，并用专有的IL指令支持泛型操作。而真正的泛型实例化工作以“on-demand”的方式，发生在JIT编译时。

C#泛型编译机制
第一轮编译时，编译器只为Stack<T>类型产生“泛型版”的IL代码与元数据——并不进行泛型类型的实例化，T在中间只充当占位符

JIT编译时，当JIT编译器第一次遇到Stack<int>时，将用int替换“泛型版”IL代码与元数据中的T——进行泛型类型的实例化。

CLR为所有类型参数为“引用类型”的泛型类型产生同一份代码；但如果类型参数为“值类型”，对每一个不同的“值类型”，CLR将为其中产生一份独立的代码

C#泛型的几个特点
如果实例化泛型类型的参数相同，那么JIT编译器会重复使用该类型，因此C#的动态泛型能力避免了C++静态模板可能导致的代码膨胀的问题。

C#泛型类型携带有丰富的元数据，因此C#的泛型类型可以应用于强大的反射技术。

C#的泛型采用“基类，接口，构造器，值类型/引用类型”的约束方式来实现对类型参数的“显式约束”，提高了类型安全的同时，也丧失了C++模板基于“签名”的隐式约束所具有的高灵活性。

C#泛型类与结构
class C<U, V> {} //合法
class D:C<string, int> {} //合法
class E<U, V>: C<U, V> {} //合法
class F<U, V>: C<string, int> {} //合法
class G: C<U, V> {} //非法

C#除可单独声明泛型类型（包括类与结构）外，也可在基类中包含泛型类型的声明。但基类如果是泛型类，它的类型参数要么已实例化，要么来源于子类（同样是泛型类型）声明的类型参数。

泛型类型的成员
class C<V>
{
    public V f1; //声明字段
    public D<V> f2; //作为其他泛型类型的参数
    public C(V x)
    {
        this.f1 = x;
    }
}

泛型类型的成员可以使用泛型类型声明中的类型参数。但类型参数如果没有任何约束，则只能在该类型上使用从System.Object继承的共有成员。

泛型接口

interface IList<T>
{
    T[] GetElements();
}

interface IDictionary<K, V>
{
    void Add(K key, V value);
}

//泛型接口的类型参数要么已实例化，要么来源于实现类声明的类型参数
class List<T>: IList<T>, IDictionary<int, T>
{
    public T[] GetElements()
    {
        return null;
    }
    public void Add(int index, T value)
    {
    }
}

泛型委托
delegate bool Predicate<T>(T value);
class X
{
    static bool F(int i) {...}
    static bool G(string s) {...}
    static void Main()
    {
        Prediate<string> p2 = G;
        Predicate<int> p1 = new Predicate<int>(F);
    }
}
泛型委托支持在委托返回值和参数上应用参数类型，这些参数类型同样可以附带合法的约束。

泛型方法简介
C#泛型机制只支持“在方法声明上包含类型参数”——即泛型方法

C#泛型机制不支持在除方法外的其他成员（包括属性、事件、索引器、构造器、析构器）的声明上包含类型参数，但这些成员本身可以包含在泛型类型中，并使用泛型类型的类型参数

泛型方法既可以包含在泛型类型中，也可以包含在非泛型类型中

泛型方法的声明与调用
public class Finder
{
    // 泛型方法的声明
    public static int Find<T> (T[] items, T item)
    {
        for (int i = 0; i < items.Length; i++)
        {
            if (item[i].Equals(item)) return i;
        }
        return -1;
    }
}
// 泛型方法的调用
int i = Finder.Find<int> (new int[] {1, 3, 4, 5, 8, 9}, 6);