C#2.0 Specification(泛型一)
2024-07-21 02:20:02
供稿：網(wǎng)友
這篇文章是翻譯的微軟的技術(shù)文章.供學習c#的朋友參考，請勿用于商業(yè)目的。http://msdn.microsoft.com/vcsharp/team/language/default.aspx
由于這一章非常長可能需要分幾篇：）
20．泛型
20.1泛型類聲明
泛型類聲明是一個需要提供類型參數(shù)以形成實際類型的類的聲明。
類聲明可以有選擇地定義類型參數(shù)。
class-declaration: （類聲明）
attributesopt class-modifiersopt class identifieropt type-parameter-listopt class –baseopt type-parameter-constraints-clauseopt class-body;opt (特性可選 類修飾符可選 類標識符可選 類型參數(shù)列表可選 基類可選 類型參數(shù)約束語句可選 類體; 可選 )
除非提供了類型參數(shù)列表，類聲明可以不提供類型參數(shù)化約束語句。
提供了類型參數(shù)列表的類聲明是一個泛型類聲明。此外，任何嵌入到泛型類聲明或泛型結(jié)構(gòu)聲明中的類，自身是一個泛型類聲明，因為必須提供包含類型的類型參數(shù)以創(chuàng)建構(gòu)造類型（constructed type）；
泛型類通過使用構(gòu)造類型而被引用（§20.5）。給定泛型類聲明
class list<t>{}
這是構(gòu)造類型的一些例子，list<t>，list<int>和list<list<string>>。構(gòu)造類型可以使用一個或多個參數(shù)，例如list<t>被稱為開放構(gòu)造類型（open constructed type）。不使用類型參數(shù)的構(gòu)造類型，例如list<int>被稱為封閉構(gòu)造類型（closed constructed type）。
泛型類型不可以被“重載”；也就是說，和普通類型一樣在一個作用域內(nèi)，泛型類型必須被唯一地命名。
class c{}
class c<v>{}//錯誤，c定義了兩次
class c<u,v>{}//錯誤，c定義了兩次
然而在非限定類型名字查找（§20.9.3）中使用的類型查找規(guī)則和成員訪問(§20.9.4），確實考慮到了類型參數(shù)的個數(shù)。
20.1.1類型參數(shù)
類型參數(shù)可以在一個類聲明上提供。每個類型參數(shù)是一個簡單的標識符，它指示了用來創(chuàng)建一個構(gòu)造類型的類型參數(shù)的占位符。類型參數(shù)是在后面將要被提供的類型的形式占位符。相反，類型參數(shù)§20.5.1）只是在構(gòu)造類型被引用時，實際類型的一個替代。
type-parameter-list：（類型參數(shù)列表：）
<type-parameters> （<類型參數(shù)>）
type-parameters：（類型參數(shù)：）
type-parameter（類型參數(shù)）
type-parameters type-parameter（類型參數(shù)，類型參數(shù)）
type-parameter：（類型參數(shù)：）
attributesopt identifier（特性可選 標識符）
在類聲明中的每個類型參數(shù)在類的聲明空間（§3.3）定義了一個名字。由此，它不能和另一個類型參數(shù)或在類中聲明的成員有同樣的名字。類型參數(shù)不能和類型自身有同樣的名字。
在一個類中的類型參數(shù)的作用域（§3.7），包括基類 、 類型參數(shù)約束語句和類體。不像類的成員，它沒有擴展到派生類。在其作用域之內(nèi)，類型參數(shù)可以被用作一個類型。
type（類型）：
value-type（值類型）
reference-type（引用類型）
type-parameter（類型參數(shù)）
由于類型參數(shù)可以被許多不同的實際類型實參所實例化，類型參數(shù)與其他類型相比將略微有一些不同的操作和限制。包括如下內(nèi)容。
類型參數(shù)不能用于直接聲明一個基類型或者接口
對于在類型參數(shù)上的成員查找規(guī)則，如果約束存在，則依賴于應(yīng)用到該類型參數(shù)的約束。更詳細地說明參看§20.7.4。
類型參數(shù)可行的轉(zhuǎn)換依賴于應(yīng)用到該類型參數(shù)上的約束（如果有的話）。詳細地說明參看§20.7.4。
字面null不能被轉(zhuǎn)換到由類型參數(shù)所給定的類型，除非類型參數(shù)是由一個類約束（§20.7.4）所約束。然而可以使用一個默認值表達式（§20.8.1）代替。此外，由一個類型參數(shù)給定的類型的值可以使用“==”和“!=”（§20.8.4）與null進行比較。
如果類型參數(shù)通過一個構(gòu)造函數(shù)約束（constructor-constraint）（§20.7）而約束，new表達式只能用過一個類型參數(shù)而被使用。
類型參數(shù)不能用于特性內(nèi)的任何地方。
類型參數(shù)不能用于成員訪問，或者表示一個靜態(tài)成員或者嵌套類型的類型名字（§20.9.1、§20.9.4）。
在不安全代碼中，類型參數(shù)不能被用作托管類型（§18.2）。
作為一種類型，類型參數(shù)純粹只是一個編譯時構(gòu)件。在運行時，每個類型參數(shù)被綁定到運行時類型，它是通過泛型類型聲明所提供的類型實參所指定的。為此，在運行時，使用類型參數(shù)聲明的變量類型是一個封閉類型（closed type）（§20.5.2）。所有語句和表達式在運行時執(zhí)行所使用的類型參數(shù)，都是由那個參數(shù)作為類型實參而提供的實際類型。
20.1.2實例類型
每個類聲明都有與之關(guān)聯(lián)的構(gòu)造類型，即實例類型(instance type)。對于一個泛型類聲明，實例類型通過創(chuàng)建一個來自于類型聲明的構(gòu)造類型（§20.4）而形成，它使用對應(yīng)于類型參數(shù)的每一個類型實參。由于實例化類型使用類型參數(shù)，在類型參數(shù)作用域內(nèi)（類聲明之內(nèi)），它是唯一有效的。實例類型在類聲明中是this的類型。對于非泛型類，實例類型只是一個聲明類型。下面展示了幾個聲明類，以及它們的實例類型。
class a<t> //實例類型：a<t>
{
class b{} //實例類型：a<t>.b
class c<u>{} //實例類型：a<t>.c<u>
}
class d{} //實例類型：d
20.1.3基類規(guī)范
在類聲明中指定的基類可以是一個構(gòu)造類型（§20.5）。一個基類其自身不能是一個類型參數(shù)，但在其作用域內(nèi)可以包含類型參數(shù)。
class extend<v>: v{}//錯誤，類型參數(shù)被用作基類
泛型類聲明不能使用system.attribute作為直接或間接基類。
在一個類聲明中指定的基接口可以是構(gòu)造接口類型（§20.5）。基接口自身不能是類型參數(shù)，但在其作用域內(nèi)可以包含類型參數(shù)，下面的代碼演示了如何實現(xiàn)和擴展構(gòu)造類型。
class c<u,v>{}
interface i1<v>{}
class d:c<string , int>,i1<string>{}
class e<t>:c<int,t> ,i1<t>{}
泛型類型聲明的基接口必須滿足§20.3.1中所描述的唯一性規(guī)則。
從基類或接口重寫或?qū)崿F(xiàn)方法的類的方法，必須提供特定類型的合適方法。下面的代碼演示了方法如何被重寫和實現(xiàn)。這將會在§20.1.10中進一步解釋。
class c<u,v>
{
public virtual void m1(u x , list<v> y){…}
}
interface i1<v>
{
v m2(v x);
}
class d:c<string , int>,i1<string>
{
public override void m1(string x , list<int> y){…}
public string m2(string x){…}
}
20.1.4泛型類的成員
泛型類的所有成員都可以直接地或者作為構(gòu)造類型的一部分，從任何封閉類（enclosing class）中使用類型參數(shù)。當特定的封閉構(gòu)造類型在運行時被使用時，類型參數(shù)的每次使用都由構(gòu)造類型所提供的實際類型實參所代替。例如
class c<v>
{
public v f1;
public c<v> f2=null;
public c(v x){
this.f1 = x;
this.f2 = this;
}
}
class application
{
static void main(){
c<int> x1= new c<int >(1);
console.writeline(x1.f1); //打印1
c<double> x2 = new c<double>(3.1415);
console.writeline(x2.f1); //打印 3.1415
}
}
在實例函數(shù)成員之內(nèi)，this的類型就是聲明的實例類型（§20.1.2）。
除了使用類型參數(shù)作為類型和成員，在泛型類聲明中也遵循和非泛型類成員相同的規(guī)則。適用于特定種類成員的附加規(guī)則將在后面幾節(jié)進行討論。
20.1.5泛型類中的靜態(tài)字段
在一個泛型類聲明中的靜態(tài)變量，在相同封閉構(gòu)造類型（§20.5.2）所有實例中被共享，但在不同封閉構(gòu)造類型的實例中[1]，是不被共享的。這些規(guī)則不管靜態(tài)變量的類型包含那種類型參數(shù)都適用。
例如
class c<v>
{
static int count = 0;
public c()
{
count++;
}
public static int count{
get{return count;}
}
}
class application
{
static void main()
{
c<int> x1 = new c<int>();
console.writeline(c<int>.count);//打印 1
c<double> x2 = new c<double>();
console.writeline(c<int>.count);//打印 1
c<int> x3 = new c<int>();
console.writeline(c<int>.count);//打印 2
}
}
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[1] 這是很容易理解的，因為在運行時，不同的封閉構(gòu)造類型，是屬于不同的類型，比如list<int> 和list<string> 這二者的實例是不能共享靜態(tài)變量的。
