C#【进阶】泛型-编程知识

1、泛型

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文章目录

- 1、泛型
- - 1、泛型是什么
  - 2、泛型分类
  - 3、泛型类和接口
  - 4、泛型方法
  - 5、泛型的作用
  - - - 思考泛型方法判断类型
- 2、泛型约束
- - 1、什么是泛型
  - 2、各泛型约束
  - 3、约束的组合使用
  - 4、多个泛型有约束
  - - - 思考1 泛型实现单例模式
      - 思考2 ArrayList泛型实现增删查改

1、泛型是什么

泛型实现了类型参数化，达到代码重用目的
通过类型参数化来实现同一份代码上操作多种类型泛型相当于类型占位符
定义类或方法时使用替代符代表变量类型
当真正使用类或方法时再具体指定类型

2、泛型分类

泛型类和泛型接口基本语法class 类名<泛型占位字母>interface 接口名<泛型占位字母>泛型函数基本语法函数名<类型占位字母>(参数列表)
//泛型占位字母可以有多个，用逗号分开

3、泛型类和接口

TestClass<int> t = new TestClass<int>();
t.value = 1;TestClass<string> t2 = new TestClass<string>();
t2.value = "ok";TestClass2<int, string, float, bool> t3 = new TestClass2<int, string, float, bool>();
class TestClass<T>
{public T value;
}
class TestClass2<T, M, L,Key>
{public T Value;public M GetM;public L GetL;public Key GetKey;
}
interface TestInsterface<T>
{T vale{get;set;}
}
class Test : TestInsterface<int>
{public int vale { get; set ;}
}

4、泛型方法

1、普通类中的泛型方法Test2 test2 = new Test2();test2.Fun<string>("ok");class Test2{public void Fun<T>(T val){Console.WriteLine(val);}public void Fun<T>(){//用泛型类型，做一些逻辑处理T t = default(T);}public T Fun<T>(string test){return default(T);}public void Fun<T,K,M>(T t, K k, M m){}}2、泛型类中的泛型方法Test2<int> test3 = new Test2<int>();test3.Fun(1.2f);test3.Fun(true);test3.Fun(10);class Test2<T>{public T value;//这个不是泛型方法，因为T是泛型类声明的时候就指定类型了public void Fun(T t){}public void Fun<T>(T t) { }}

5、泛型的作用

1、不同类型对象的相同逻辑处理就可以使用泛型
2、使用泛型可以一定程度避免装箱拆箱
例如：优化ArrayList
class ArrayList<T>
{private T[] array;public void Add(T value){}public void Remove(T value){}
}

思考泛型方法判断类型

//定义一个泛型方法，方法内判断该类型为何类型，并返回类型的名称与占有的字节数
//如果是int，则返回整形，4字节
//只考虑int,char,float,string，如果是其他类型，则返回其他类型
//可以通过typeof(类型) == typeof(类型)的方式进行类型判断
Console.WriteLine(Fun<int>());
Console.WriteLine(Fun<char>());
Console.WriteLine(Fun<float>());
Console.WriteLine(Fun<string>());
Console.WriteLine(Fun<bool>());
Console.WriteLine(Fun<uint>());string Fun<T>()
{if (typeof(T) == typeof(int)){return string.Format("{0}，{1}字节","整形",sizeof(int));}else if (typeof(T) == typeof(char)){return string.Format("{0}，{1}字节", "字符", sizeof(char));}else if (typeof(T) == typeof(float)){return string.Format("{0}，{1}字节", "单精度浮点数", sizeof(float));}else if (typeof(T) == typeof(string)){return  "字符串";}return "其他类型";
}

2、泛型约束

1、什么是泛型

让泛型的类型有一定的限制 where1、值类型	 			where 泛型字母:stuct2、引用类型				where 泛型字母:class3、存在无参公共构造函数	where 泛型字母:new()4、某个类本身或其派生类	where 泛型字母:类名5、某个接口的派生类型		where 泛型字母:接口名6、另一个泛型类型本身或者派生类	where 泛型字母a:泛型字母b

2、各泛型约束

1、值类型	Test1<int> test1 = new Test1<int>();test1.TestFun(1.2f);class Test1<T> where T : struct{public T value;public void TestFun<K>(K k) where K : struct{}}
2、引用类型Test2<Random> t2 = new Test2<Random>();t2.value = new Random();t2.TestFun(new Object());class Test2<T> where T : class{public T value;public void TestFun<K>(K k) where K : class { }}
3、存在无参公共构造函数Test3<Test1> t3 = new Test3<Test1>();Test3<Test2> t4 = new Test3<Test2>();//必须是具有公共的无参构造函数的非抽象类型class Test3<T> where T : new(){public T value;public void TestFun<K>(K k) where K : new() { }}class Test1 { }class Test2 {public Test2(int i) { }}
4、类约束Test4<Test1> t4 = new Test4<Test1>();Test4<Test2> t5 = new Test4<Test2>();class Test4<T> where T : Test1{public T value;public void TestFun<K>(K k) where K : Test1 { }}class Test1 { }class Test2 : Test1{public Test2(int i) { }}
5、接口约束Test5<IFoo> t6 = new Test5<IFoo>();Test5<Test1> t5 = new Test5<Test1>();class Test5<T> where T : IFoo{public T value;public void TestFun<K>(K k) where K : IFoo { }}interface IFoo { }class Test1 : IFoo{ }
6、另一个泛型约束Test5<Test1,IFoo> t6 = new Test5<Test1,IFoo>();Test5<Test1, Test1> t7 = new Test5<Test1, Test1>();class Test5<T,U> where T : U{public T value;public void TestFun<K,V>(K k) where K : V { }}interface IFoo { }class Test1 : IFoo { }

3、约束的组合使用

class Test7<T> where T : class,new(){}

4、多个泛型有约束

class Test8<T,K> where T:class,new() where K:struct{}

思考1 泛型实现单例模式

//用泛型实现一个单例模式基类Test.Instance.value = 2;
GameMgr.Instance.value = 3;
class SingleBase<T> where T : new()
{private static T instance = new T();public static T Instance{get{return instance;}}
}
class GameMgr : SingleBase<GameMgr>
{public int value = 10;}
class Test
{private static Test instance = new Test();public int value = 10;private Test() { } public static Test Instance {  get { return instance;} }
}

思考2 ArrayList泛型实现增删查改

//利用泛型知识点，仿造ArrayList实现一个不确定数组类型的类
//实现增删查改方法
ArrayList<int> array = new ArrayList<int>();
Console.WriteLine(array.Count);
Console.WriteLine(array.Capacity);
array.Add(1);
array.Add(2);
array.Add(4);
Console.WriteLine(array.Count);
Console.WriteLine(array.Capacity);Console.WriteLine(array[1]);
Console.WriteLine(array[3]);array.Remove(2);
Console.WriteLine(array.Count);
for (int i = 0; i < array.Count; i++)
{Console.WriteLine(array[i]);
}array[0] = 88;
Console.WriteLine(array[0]);
ArrayList<string> array2 = new ArrayList<string>();class ArrayList<T>
{private T[] array;//当前存了多少数private int count;public ArrayList(){count = 0;//开始容量为16array = new T[16];}public void Add(T value){//是否要扩容if (count >= Capacity){//每次扩容两倍T[] newArray = new T[Capacity * 2];for (int i = 0; i < Capacity; i++){newArray[i] = array[i];}//重写指向地址array = newArray;}//不需要扩容array[count++] = value;}public void Remove(T value){int index = -1;//遍历存的值，而不是数组的容量for (int i = 0; i < Count; i++){if (array[i].Equals(value)){index = i;break;}}if (index != -1){RemoveAt(index);}}public void RemoveAt(int index){if (index < 0 || index >= Count){Console.WriteLine("索引不合法");return;}//删除后，将空出来的位置前移for (; index < Count - 1; index++){array[index] = array[index + 1];}//把最后剩下的位置设为默认值array[Count - 1] = default(T);count--;}public T this[int index]{get{if (index < 0 || index >= Count){Console.WriteLine("索引不合法");return default(T);}return array[index];}set{if (index < 0 || index >= Count){Console.WriteLine("索引不合法");return;}array[index] = value;}}/// <summary>/// 获取容量/// </summary>public int Capacity{get{return array.Length;}}/// <summary>/// 得到具体存了多少值/// </summary>public int Count{get{return count;}}
}