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。 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; } } 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 object; } } 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。 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; } } 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。 |