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泛型的优点  

2013-09-12 15:01:28|  分类: C# |  标签: |举报 |字号 订阅

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在公共语言运行时和 C# 语言的早期版本中,通用化是通过在类型与通用基类型 Object 之间进行强制转换来实现的,泛型提供了针对这种限制的解决方案。 通过创建泛型类,您可以创建一个在编译时类型安全的集合。

使用非泛型集合类的限制可以通过编写一小段程序来演示,该程序使用 .NET Framework 类库中的 ArrayList 集合类。 ArrayList 是一个使用起来非常方便的集合类,无需进行修改即可用来存储任何引用或值类型。

// The .NET Framework 1.1 way to create a list:
System.Collections.ArrayList list1 = new System.Collections.ArrayList();
list1.Add(3);
list1.Add(105);

System.Collections.ArrayList list2 = new System.Collections.ArrayList();
list2.Add("It is raining in Redmond.");
list2.Add("It is snowing in the mountains.");


但这种方便是需要付出代价的。 添加到 ArrayList 中的任何引用或值类型都将隐式地向上强制转换为 Object 如果项是值类型,则必须在将其添加到列表中时进行装箱操作,在检索时进行取消装箱操作。 强制转换以及装箱和取消装箱操作都会降低性能;在必须对大型集合进行循环访问的情况下,装箱和取消装箱的影响非常明显。

另一个限制是缺少编译时类型检查;因为 ArrayList 会将所有项都强制转换为 Object,所以在编译时无法防止客户端代码执行类似如下的操作:

System.Collections.ArrayList list = new System.Collections.ArrayList();
// Add an integer to the list.
list.Add(3);
// Add a string to the list. This will compile, but may cause an error later.
list.Add("It is raining in Redmond.");

int t = 0;
// This causes an InvalidCastException to be returned.
foreach (int x in list)
{
    t += x;
}


尽管将字符串和 ints 组合在一个 ArrayList 中的做法在创建异类集合时是完全可接受的,并且有时需要有意为之,但这种做法很可能产生编程错误,并且直到运行时才能检测到此错误。

在 C# 语言的 1.0 和 1.1 版本中,只能通过编写自己的特定于类型的集合来避免 .NET Framework 基类库集合类中的通用代码的危险。 当然,由于此类不可对多个数据类型重用,因此将丧失通用化的优点,并且您必须对要存储的每个类型重新编写该类。

ArrayList 和其他相似类真正需要的是:客户端代码基于每个实例指定这些类要使用的具体数据类型的方式。 这样将不再需要向上强制转换为 T:System.Object,同时,也使得编译器可以进行类型检查。 换句话说,ArrayList 需要一个类型参数。 这正是泛型所能提供的。 在 N:System.Collections.Generic 命名空间的泛型 List<T> 集合中,向集合添加项的操作类似于以下形式:

// The .NET Framework 2.0 way to create a list
List<int> list1 = new List<int>();

// No boxing, no casting:
list1.Add(3);

// Compile-time error:
// list1.Add("It is raining in Redmond.");


对于客户端代码,与 ArrayList 相比,使用 List<T> 时添加的唯一语法是声明和实例化中的类型参数。 虽然这种方式稍微增加了编码的复杂性,但好处是您可以创建一个比 ArrayList 更安全并且速度更快的列表,对于列表项是值类型的情况尤为如此。

转自:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/b5bx6xee.aspx

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