泛型学习（2）

　　泛型类中数据类型的约束

　　程序员在编写泛型类时，总是会对通用数据类型T进行有意或无意地有假想，也就是说这个T一般来说是不 能适应所有类型，但怎样限制调用者传入的数据类型呢？这就需要对传入的数据类型进行约束，约束的方式是指定T的祖先，即继承的接口或类。因为C#的单根继 承性，所以约束可以有多个接口，但最多只能有一个类，并且类必须在接口之前。这时就用到了C#2.0的新增关键字：

public class Node<T, V> where T : Stack, IComparable
where V: Stack
{...}

　　以上的泛型类的约束表明，T必须是从Stack和IComparable继承，V必须是Stack或从Stack继承，否则将无法通过编译器的类型检查，编译失败。

通用类型T没有特指，但因为C#中所有的类都是从object继承来，所以他在类Node的编写中只能调用object类的方法，这给程序的编写造成了 困难。比如你的类设计只需要支持两种数据类型int和string，并且在类中需要对T类型的变量比较大小，但这些却无法实现，因为object是没有比 较大小的方法的。 了解决这个问题，只需对T进行IComparable约束，这时在类Node里就可以对T的实例执行CompareTo方法了。这个问题可以扩展到其他用 户自定义的数据类型。

　　如果在类Node里需要对T重新进行实例化该怎么办呢？因为类Node中不知道类T到底有哪些构造函数。为了解决这个问题，需要用到new约束：

public class Node<T, V> where T : Stack, new()

where V: IComparable

　　需要注意的是，new约束只能是无参数的，所以也要求相应的类Stack必须有一个无参构造函数，否则编译失败。

　　C#中数据类型有两大类：引用类型和值类型。引用类型如所有的类，值类型一般是语言的最基本类型，如int, long, struct等，在泛型的约束中，我们也可以大范围地限制类型T必须是引用类型或必须是值类型，分别对应的关键字是class和struct:

public class Node<T, V> where T : class

where V: struct

　　泛型方法

　　泛型不仅能作用在类上，也可单独用在类的方法上，他可根据方法参数的类型自动适应各种参数，这样的方法叫泛型方法。看下面的类：

public class Stack2
{
　public void Push<T>(Stack<T> s, params T[] p)
　{
　　foreach (T t in p)
　　{
　　　s.Push(t);
　　}
　}
}

　　原来的类Stack一次只能Push一个数据，这个类Stack2扩展了Stack的功能（当然也可以直接写在Stack中），他可以一次把多个数据压入Stack中。其中Push是一个泛型方法，这个方法的调用示例如下：

Stack<int> x = new Stack<int>(100);
Stack2 x2 = new Stack2();
x2.Push(x, 1, 2, 3, 4, 6);

string s = "";

for (int i = 0; i < 5; i++)
{
　s += x.Pop().ToString();
} //至此，s的值为64321

　　泛型中的静态成员变量

　　在C#1.x中，我们知道类的静态成员变量在不同的类实例间是共享的，并且他是通过类名访问的。C#2.0中由于引进了泛型，导致静态成员变量的机制出现了一些变化：静态成员变量在相同封闭类间共享，不同的封闭类间不共享。

　　这也非常容易理解，因为不同的封闭类虽然有相同的类名称，但由于分别传入了不同的数据类型，他们是完全不同的类，比如：

Stack<int> a = new Stack<int>();
Stack<int> b = new Stack<int>();
Stack<long> c = new Stack<long>();

　　类实例a和b是同一类型，他们之间共享静态成员变量，但类实例c却是和a、b完全不同的类型，所以不能和a、b共享静态成员变量。

　　泛型中的静态构造函数

　　静态构造函数的规则：只能有一个，且不能有参数，他只能被.NET运行时自动调用，而不能人工调用。

　　泛型中的静态构造函数的原理和非泛型类是一样的，只需把泛型中的不同的封闭类理解为不同的类即可。以下两种情况可激发静态的构造函数：

　　1. 特定的封闭类第一次被实例化。

　　2. 特定封闭类中任一静态成员变量被调用。

　　泛型类中的方法重载

　　方法的重载在.Net Framework中被大量应用，他要求重载具有不同的签名。在泛型类中，由于通用类型T在类编写时并不确定，所以在重载时有些注意事项，这些事项我们通过以下的例子说明：

public class Node<T, V>
{
　public T add(T a, V b) //第一个add
　{
　　return a;
　}
　public T add(V a, T b) //第二个add
　{
　　return b;
　}
　public int add(int a, int b) //第三个add
　{
　　return a + b;
　}
}

　　上面的类很明显，如果T和V都传入int的话，三个add方法将具有同样的签名，但这个类仍然能通过编译，是否会引起调用混淆将在这个类实例化和调用add方法时判断。请看下面调用代码：

Node<int, int> node = new Node<int, int>();
object x = node.add(2, 11);

　　这个Node的实例化引起了三个add具有同样的签名，但却能调用成功，因为他优先匹配了第三个add。但如果删除了第三个add，上面的调用代码则无法编译通过，提示方法产生的混淆，因为运行时无法在第一个add和第二个add之间选择。

Node<string, int> node = new Node<string, int>();
object x = node.add(2, "11");

　　这两行调用代码可正确编译，因为传入的string和int，使三个add具有不同的签名，当然能找到唯一匹配的add方法。

　　由以上示例可知，C#的泛型是在实例的方法被调用时检查重载是否产生混淆，而不是在泛型类本身编译时检查。同时还得出一个重要原则：

　　当一般方法与泛型方法具有相同的签名时，会覆盖泛型方法。

　　泛型类的方法重写

　　方法重写（override）的主要问题是方法签名的识别规则，在这一点上他与方法重载一样，请参考泛型类的方法重载。

泛型结构写法

class C<U,V>{} //合法
class D:C<string,int>{} //合法
class E<U,V>:C<U,V>{} //合法
class F<U,V>:C<string,int>{} //合法
class G:C<U,V>{} //非法

泛型接口

interface IList<T>
{
   T[] GetElements();
}
interface IDictionary<K,V>
{
   void Add(K key,V value);
}
//泛型接口的类型参数要么已实例化
//要么来源于实现类声明的类型参数

class List<T>:IList<T>,IDictionary<int,T>
{
   public T[] GetElements{}
   {
      return null;
   }
   public void Add(int index,T value){}
}

泛型委托

delegate bool Predicate<T>(T value);
class X
{
    static bool F(int i){...}
    static bool G(string s){...}
    static void Main()
    {
         Predicate<string> p2 = G;
         Predicate<int> p1 = new Predicate<int>(F);
    }
}