c#泛型怎么使用

在C#编程中，泛型（Generics）是一个强大而灵活的特性。它允许你定义可以与任意数据类型一起工作的类、结构、接口、方法等。通过使用泛型，不但可以减少代码重复，还可以提高代码的可重用性和类型安全性。本文将深入探讨C#泛型的使用方法，包括泛型类、泛型接口、泛型方法等内容。

泛型类

泛型类允许你定义一个类，可以与任何数据类型一起工作。例如，一个简单的泛型列表类。

// 定义泛型类
public class GenericList
{
    private T[] elements;
    private int count;
    public GenericList(int capacity)
    {
        elements = new T[capacity];
        count = 0;
    }
    public void Add(T element)
    {
        if (count < elements.Length)
        {
            elements[count] = element;
            count++;
        }
    }
    public T GetElement(int index)
    {
        if (index < count)
        {
            return elements[index];
        }
        else
        {
            throw new IndexOutOfRangeException("Index out of range");
        }
    }
}

在定义了泛型类之后，你可以创建任意类型的实例：

// 创建泛型类的实例
GenericList intList = new GenericList(10);
intList.Add(1);
intList.Add(2);
GenericList stringList = new GenericList(10);
stringList.Add("hello");
stringList.Add("world");

泛型接口

泛型接口类似于泛型类，但它用于定义可以与任意类型一起工作的接口。例如：

// 定义泛型接口
public interface IGenericRepository
{
    void Add(T item);
    T Get(int id);
}
// 实现泛型接口
public class GenericRepository : IGenericRepository
{
    private Dictionary _items = new Dictionary();
    public void Add(T item)
    {
        int newId = _items.Count + 1;
        _items[newId] = item;
    }
    public T Get(int id)
    {
        if (_items.ContainsKey(id))
        {
            return _items[id];
        }
        else
        {
            throw new KeyNotFoundException("Item not found");
        }
    }
}

你可以创建泛型接口的实现类，并与各种类型一起使用：

// 创建泛型接口的实例
IGenericRepository intRepo = new GenericRepository();
intRepo.Add(100);
int val = intRepo.Get(1);
IGenericRepository stringRepo = new GenericRepository();
stringRepo.Add("example");
string str = stringRepo.Get(1);

泛型方法

除了类和接口，你还可以定义泛型方法。泛型方法使得方法可以与任何数据类型一起使用：

// 定义泛型方法
public class Utilities
{
    public static void Swap(ref T a, ref T b)
    {
        T temp = a;
        a = b;
        b = temp;
    }
}

使用泛型方法：

// 使用泛型方法
int x = 1;
int y = 2;
Utilities.Swap(ref x, ref y);
// 现在x是2，y是1
string first = "first";
string second = "second";
Utilities.Swap(ref first, ref second);
// 现在first是"second"，second是"first"

泛型约束

在某些情况下，你希望泛型类型参数满足一定的条件，例如必须实现一个特定的接口或者必须有无参构造函数。C#提供了泛型约束来实现这一需求。

// 定义泛型约束
public class Repository where T : class, new()
{
    public void CreateInstance()
    {
        T instance = new T(); // 这里要求T有无参构造函数
    }
}

使用带有约束的泛型类：

// 使用带有约束的泛型类
public class Product
{
    public Product()
    {
    }
}
Repository productRepo = new Repository();
productRepo.CreateInstance(); // 这将创建一个新的Product实例

小结

通过本文的介绍，我们了解了C#中泛型的基本使用方法，包括泛型类、泛型接口、泛型方法以及泛型约束。掌握这些知识，可以帮助你编写出更加灵活、可重用和类型安全的代码。C#的泛型特性不仅能提高代码的效率，还能在一定程度上减少代码的冗余，提高开发的效率和质量。