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C#怎么操作泛型 C#泛型类和泛型方法使用指南

泛型是C#核心特性,通过类型参数实现类型安全、高效和可重用的代码;支持泛型类、方法、委托及约束,编译时生成独立IL,避免运行时错误和装箱拆箱。

泛型是 C# 的核心特性之一,它让代码更安全、更高效、也更可重用。不用写一堆相似的类或方法来处理 int、string、Customer 等不同类型,一个泛型就能通吃。

泛型类:定义一次,适配多种类型

泛型类用 占位符表示类型参数,编译时由具体类型替换。比如实现一个通用栈:

public class Stack
{
  private List _items = new();

  public void Push(T item) => _items.Add(item);
  public T Pop()
  {
    if (_items.Count == 0) throw new InvalidOperationException();
    var last = _items[^1];
    _items.RemoveAt(_items.Count - 1);
    return last;
  }
}

使用时指定实际类型:
var intStack = new Stack();
intStack.Push(42);
int x = intStack.Pop();

var strStack = new Stack();
strStack.Push("hello");

注意点:
• 类型参数名常用 T(Type),多个可用 TKeyTValue
• 可加约束(如 where T : classwhere T : IComparable)来限定能传入的类型
• 编译后每个封闭泛型类型(如 Stack、Stack)都生成独立的 IL,不是“擦除”式实现

泛型方法:局部泛化,按需推断

方法也能泛型化,尤其适合工具函数。类型参数写在方法名后:

public static T GetDefault() => default;
public static bool IsEqual(T a, T b) where T : IEquatable => a?.Equals(b) ?? b is null;

调用时可显式指定:
int x = Utility.GetDefault();

多数情况编译器自动推断:
var result = IsEqual("a", "b"); // T 推为 string
var found = Array.Find(new[] { 1, 2, 3 }, x => x == 2); // Find 自动推导

小技巧:
• 泛型方法支持重载,但不能仅靠约束区分(如 void M() where T : classvoid M() where T : struct 会冲突)
• 若参数含多个泛型类型,推断失败时需显式写出类型参数

常见约束与实用场景

约束让泛型更可控,避免运行时错误:

  • where T : class —— 要求引用类型(排除 int、DateTime 等值类型)
  • where T : struct —— 要求值类型(常用于高性能场景,避免装箱)
  • where T : new() —— 要求有无参构造函数(可用于工厂创建对象)
  • where T : IComparable —— 要求实现接口,可在方法内安全调用 CompareTo
  • where TKey : notnull —— C# 8+,确保 TKey 不为 null(配合可空引用类型)

组合约束示例:
public class Repository where T : class, new(), IValidatableObject
{
  public T CreateNew() => new(); // new() 允许 new T()
  public bool IsValid(T item) => item.Validate().IsValid;
}

泛型委托与常用内置泛型

.NET 提供大量泛型委托和集合,日常开发基本不用自己从头写:

  • ActionFunc —— 回调与函数抽象
  • PredicateComparison —— 过滤与排序逻辑
  • ListDictionaryHashSet —— 高效类型安全集合
  • IEnumerableIQueryable —— 支持 LINQ 查询的标准接口

例如用 Func 写一个通用转换器:
public static IEnumerable Map(IEnumerable source, Func selector)
{
  foreach (var item in source) yield return selector(item);
}

调用:
var lengths = Map(new[] { "a", "bb", "ccc" }, s => s.Length); // IEnumerable

基本上就这些。泛型不是炫技工具,而是帮你把类型检查提前到编译期、减少重复代码、避开装箱拆箱的关键手段。写多了自然就顺手了。


# 工具  #   # c#  # .net  # red  # Static  # String  # Array  # NULL  # if  # count  # foreach  # 构造函数  # throw  # bool  # int  # void  # 接口  #   # class  # 值类型  # 引用类型  # public  # private  # Length  # Struct  # 委托  # 泛型  # var  # map  # 对象  # default  # linq  # 多个  # 就能  # 也能  # 可在  # 通吃  # 不为  # 你把  # 高性能  # 写在  # 方法来 


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