.NET基础之自定义泛型

浏览数：21 / 时间：2015年06月09日

在.NET中泛型使用非常频繁，在控制台应用程序中，默认的引入了System.Collection.Generics名称空间，其中就提供了我们经常使用的泛型：List<T>和Dictionary<T>，相信用过它们的都知道它们的强大。还有一种我们经常使用的简单的泛型：System.Nullable<T>，即可空类型。我们可以：

System.Nullable<int> nullableInt;

声明一个可空的int类型,由于C#语法对这个做了简化通常我们都不这样写,而是这样写:

int? nullableInt

下面重点介绍一下如何自定义泛型。

定义泛型类

创建泛型类是需要在类定义中用尖括号语法：

class MyGenericClass<T>
{
    ...
}

T可以是任意的标示符，只要遵守命名规则即可。

可以把类型用在类成员的返回类型，方法参数类型等，例如：

class MyGenericClass<T1, T2, T3>
{
    private T1 t1Object;

    public MyGenericClass(T1 item)
    {
        t1Object = item;
    }

    public T1 T1Object
    {
        get
        {
            return t1Object;
        }
    }
}

注意如果不能假定提供了什么类型。下面的代码不能执行：

class MyGenericClass<T1, T2, T3>
{
    private T1 t1Object;

    public MyGenericClass()
    {
        t1Object = new T1();
    }
}

因为我们不知道T1是否有公有的默认构造函数。

default关键字

如果我们定义了一个泛型的字段，我们想在构造函数中初始化它，但是我们不知道它的引用类型还是值类型，那么default就派上用处了：

public MyGenericClass()
{
    t1Object = default(T1);
}

如果是值类型就赋值0，引用类型就赋值null。

约束类型

在定义泛型的时候我们可以对类型进行约束，通过where关键字实现：

class MyGenericClass<T1> where T : constraint1,constraint
{
    ...
}

constraint定义了约束,多个约束用逗号隔开，如果有多个类型：

class MyGenericClass<T1, T2> where T1 : constraint1 where T2 : constraint
{
    ...
}

下面给出一些可用的约束

约束说明

where T:struct 使用结构约束，类型T必须是值类型

where T:calss 类约束指定，类型T必须是引用类型

where T:interface 指定类型T必须实现是接口或者实现了接口

where T:base-class 指定类型T必须是基类或者派生于基类

where T:new() 指定类型T必须有一个默认构造函数

下面结合以上知识给个实例：（PS不要看到代码多其实很简单的耐心看下去）

先定义四个类Animal、Cow 、Chicken和SuperCow

#region Animal 虚基类 有一个name属性 Feed方法和一个虚方法MakeANoise
    //虚基类 有一个name属性 Feed方法和一个虚方法MakeANoise
    public abstract class Animal
    {
        protected string name;

        public string Name
        {
            get
            {
                return name;
            }
            set
            {
                name = value;
            }
        }

        public Animal()
        {
            name = "The animal with no name";
        }

        public Animal(string newName)
        {
            name = newName;
        }

        public void Feed()
        {
            Console.WriteLine("{0} has been fed.", name);
        }

        public abstract void MakeANoise();
    }
    #endregion

//Cow Animal的子类，实现虚方法
    public class Cow:Animal
    {
        public Cow(string name) :
            base(name)
        {
        }
        public override void MakeANoise()
        {
            Console.WriteLine("{0} says ‘moo!‘", name);
        }
    }

//Chicken类，Animal子类
    public class Chicken:Animal
    {
        public Chicken(string name)
            : base(name)
        { }
        public override void MakeANoise()
        {
            Console.WriteLine("{0} says ‘cluck‘", name);
        }
    }

//Cow的子类，有一个自己的方法Fly
    class SuperCow : Cow
    {
        public SuperCow(string name) : base(name) 
        {
        }

        public void Fly()
        {
            Console.WriteLine("{0} is flying!", name);
        }

        public override void MakeANoise()
        {
            Console.WriteLine("{0} says ‘I am supercow!‘", name);
        }

    }

类准备好了之后，我们可以开始定义我们的泛型了：

//继承了迭代器接口，这样方便使用Foreach 约束它的类型为Animal及其子类
    public class Farm<T>:IEnumerable<T> where T : Animal
    {
        private List<T> animals = new List<T>();

        public List<T> Animals
        {
            get 
            {
                return animals;    
            }
        }
        //迭代器
        public IEnumerator<T> GetEnumerator()
        {
            return animals.GetEnumerator();
        }

        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
        {
            return animals.GetEnumerator();
        }

        //执行所有animal的MakeANoise()
        public void MakeNoises()
        {
            foreach (T animal in animals)
            {
                animal.MakeANoise();
            }
        }
        //执行所有animal的Feed()
        public void FeedTheAnimals()
        {
            foreach (T animal in animals)
            {
                animal.Feed();
            }
        }
        //获得animals中的cow
        public Farm<Cow> GetCows()
        {
            Farm<Cow> cowFarm = new Farm<Cow>();
            foreach (T animal in animals)
            {
                if (animal is Cow)
                {
                    cowFarm.Animals.Add(animal as Cow);
                }
            }
            return cowFarm;
        }
    }

泛型定义好了，我们用写代码来调用它：

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Farm<Animal> farm = new Farm<Animal>();
            farm.Animals.Add(new Cow("Jack"));
            farm.Animals.Add(new Chicken("Vera"));
            farm.Animals.Add(new Chicken("Sally"));
            farm.Animals.Add(new SuperCow("Kevin"));
            farm.MakeNoises();

            Farm<Cow> dairyFarm = farm.GetCows();
            dairyFarm.FeedTheAnimals();

            foreach (Cow cow in dairyFarm)
            {
                if (cow is SuperCow)
                {
                    (cow as SuperCow).Fly();
                }
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }