C# 泛型约束

1、五种约束类型
 （1）可以使用“基类约束”（base class constraint）来指定某个基类必须出现在类型实参中。这种约束是通过指定基类名称来实现的。
 （2）可以使用“接口约束”（interface constraint）来指定某个类型实参必须实现一个或多个接口。这种约束是通过指定接口名称来实现的。
 （3）可以要求类型实参必须提供一个无参数的构造函数，这被称为“构造函数约束”（constructor constraint）。它是通过new()指定的。
 （4）可以通过关键字class指定“引用类型约束”（reference type constraint）来限制某个类型实参必须是引用类型。
 （5）可以通过关键字struct指定“值类型约束”（vlaue type constraint）来限制某个类型实参必须是值类型。

1.1、基类约束
　　使用基类约束，我们可以指定某个类型实参必须继承的基类。
　　 基类约束有两个功能：
　　　　（1）它允许在泛型类中使用由约束指定的基类所定义的成员。

　　　　　　例如，可以调用基类的方法或者使用基类的属性。如果没有基类约束，编译器就无法知道某个类型实参拥有哪些成员。通过提供基类约束，编译器将知道所有的类型实参都拥有由指定基类所定义的成员。

　　　　（2）确保类型实参支持指定的基类类型参数。这意味着对于任意给定的基类约束，类型实参必须要么是基类本身，要么是派生于该基类的类，如果试图使用没有继承指定基类的类型实参，就会导致编译错误。
　　　　基类约束使用下面形式的where子句：
　　　　where T:base-class-name
　　　　T是类型参数的名称，base-class-name是基类的名称，这里只能指定一个基类。

1.2、 接口约束
　　接口约束用于指定某个类型参数必须应用的接口。接口的两个主要功能和基类约束完全一样。
　　基本形式 where T:interface-name
　　interface-name是接口的名称，可以通过使用由逗号分割的列表来同时指定多个接口。
　　如果某个约束同时包含基类和接口，则先指定基类列表，再指定接口列表。

1.3、 new()构造函数约束
　　new()构造函数约束允许开发人员实例化一个泛型类型的对象。
　　一般情况下，我们无法创建一个泛型类型参数的实例。然而，new()约束改变了这种情况，他要求类型参数必须提供一个无参数的构造函数。
　　在使用new()约束时，可以通过调用该无参构造函数来创建对象。
　　基本形式： where T : new()
　　使用new()约束时应注意两点：
　　（1）它可以与其他约束一起使用，但是必须位于约束列表的末端。
　　（2）new()仅允许开发人员使用无参构造函数来构造一个对象，即使同时存在其他的构造函数。换句话说，不允许给类型参数的构造函数传递实参。

1.4 、引用类型和值类型约束
　　如果引用类型和值类型之间的差别对于泛型代码非常重要，那么这些约束就非常有用。
　　基本形式：
　　where T : class
　　where T : struct
　　若同时存在其他约束的情况下，class或struct必须位于列表的开头。

　　另外可以通过 使用约束来建立两个类型参数之间的关系
　　例如 class GenericClass2<T, V> where V:T{} -------- 要求V必须继承于T，这种称为裸类型约束（naked type constraint）

　　

　　举例：

　　class BaseC

　　{

       　　int baseInt;

        　　string baseStr;

        　　public void Show()

       　　 {

           　　Console.WriteLine("Something");

　　　　}

　　}

　　

　　//基类约束

　　class GenericClass3<T> where T : BaseC

　　{

        　　T ob1;

        　　public void Show()

        　　{

            　　ob1.Show();

        　　}

　　}

　　//new()构造函数约束

　　class GenericClass4<T> where T : new()

　　{

        　　public T ob1;

        　　public GenericClass4()

       　　 {

           　　 ob1 = new T();

        　　}

　　}

1.5、default 关键字

　　泛型代码中的默认关键字

　　在泛型类和泛型方法中产生的一个问题是，在预先未知以下情况时，如何将默认值分配给参数化类型 T：

　　T 是引用类型还是值类型。

　　如果 T 为值类型，则它是数值还是结构。

　　给定参数化类型 T 的一个变量 t，只有当 T 为引用类型时，语句 t = null 才有效；只有当 T 为数值类型而不是结构时，语句 t = 0 才能正常使用。解决方案是使用 default 关键字，此关键字对于引用类型会返回空，对于数值类型会返回零。对于结构，此关键字将返回初始化为零或空的每个结构成员，具体取决于这些结构是值类型还是引用类型。

 

2、使用泛型类

　　在给泛型类传递类型实参的时候，实际创建的是C#中的“封闭构建类型”（closed constructed type）。

　　术语“封闭”一词，是指指定了类型实参，因此GenericClass<int>是一个封闭构建类型。

　　本质上，泛型类型，例如GenericClass<T>，是一种抽象结构。只有在特定的版本（例如GenericClass<int>）被构建以后才创建了一个实际的类型。

　　在C#中术语中，GenericClass<T>之类的构造被称为“开放构建类型”（open constructed type），是因为他没有指定类型实参。

　　举例：

　　public void Demo1()

　　{

      　　 GenericClass<int,string> gen=new GenericClass<int,string>(12,"I am Chinese");

       　　Console.Write("Type: ");

       　　gen.ShowType();

       　　Console.WriteLine("The first Data: " + gen.GetData());

　　}

　　//new()构造函数约束

　　public void Demo2()

　　{

       　　GenericClass4<BaseC> demo4 = new GenericClass4<BaseC>();

      　　 demo4.ob1.Show();

　　}

 

　　总结：

　　①：default

      在泛型中，要为某个使用泛型的变量初始化值，可是我们需要考虑的是这个泛型可能是引用类型，也可能是值类型，这时我们可以借助default来完成初始化复制。T value = default(T);如果T是引用类型，value = null,如果是T是值类型，value = 0.

　　②：where

　　　　

   　　（注：在CRL2.0中，只能为默认构造函数定义约束，不能为其他构造函数定义约束）

3、.泛型继承

　　 如何实现C#泛型类的继承呢？这里需要满足下面两点中的任何一点即可：

　　3.1、泛型类继承中，父类的类型参数已被实例化，这种情况下子类不一定必须是泛型类；

　　3.2、父类的类型参数没有被实例化，但来源于子类，也就是说父类和子类都是泛型类，并且二者有相同的类型参数；

　　//如果这样写的话，显然会报找不到类型T,S的错误  

　　public class TestChild : Test< T, S> { }  

　　//正确的写法应该是  

　　public class TestChild : Test< string, int>{ } 

　　public class TestChild< T, S> : Test< T, S> { }