C#泛型約束之派生約束怎么用

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C# 泛型約束中的派生約束使用 C# 泛型，編譯器會將一般代碼編譯為 IL，而不管客戶端將使用什么樣的類型實參。因此，一般代碼可以嘗試使用與客戶端使用的特定類型實參不兼容的一般類型參數的方法、屬性或成員。這是不可接受的，因為它相當于缺少類型安全。在 C# 中，您需要通知編譯器客戶端指定的類型必須遵守哪些約束，以便使它們能夠取代一般類型參數而得到使用。存在三個類型的約束。派生約束指示編譯器一般類型參數派生自諸如接口或特定基類之類的基類型。默認構造函數約束指示編譯器一般類型參數公開了默認的公共構造函數（不帶任何參數的公共構造函數）。引用/值類型約束將一般類型參數約束為引用類型或值類型。一般類型可以利用多個約束，您甚至可以在使用一般類型參數時使 IntelliSense 反射這些約束，例如，建議基類型中的方法或成員。

C# 泛型約束中派生約束實例演示及使用方法：

在 C# 2.0 中，可以使用 where 保留關鍵字來定義約束。在一般類型參數中使用 where 關鍵字，后面跟一個派生冒號，以指示編譯器該一般類型參數實現了特定接口。例如，以下為實現 LinkedList 的 Find() 方法所必需的派生約束：

public class LinkedList where K : IComparable  {     T Find(K key)     {        Node current = m_Head;        while(current.NextNode != null)        {           if(current.Key.CompareTo(key) == 0)                            break;           else                                  current = current.NextNode;        }        return current.Item;      }     //Rest of the implementation   }

您還將在您約束的接口的方法上獲得 IntelliSense 支持。

當客戶端聲明一個 LinkedList 類型的變量，以便為列表的鍵提供類型實參時，客戶端編譯器將堅持要求鍵類型派生自 IComparable，否則，將拒絕生成客戶端代碼。

請注意，即使該約束允許您使用 IComparable，它也不會在所使用的鍵是值類型（例如，整型）時，消除裝箱所帶來的性能損失。為了克服該問題，System.Collections.Generic 命名空間定義了一般接口 IComparable：

public interface IComparable   {     int CompareTo(T other);     bool Equals(T other);  }

您可以約束鍵類型參數以支持 IComparable，并且使用鍵的類型作為類型參數；這樣，您不僅獲得了類型安全，而且消除了在值類型用作鍵時的裝箱操作：

public class LinkedList where K : IComparable  {...}

實際上，所有支持 .NET 1.1 中的 IComparable 的類型都支持 .NET 2.0 中的 IComparable。這使得可以使用常見類型（例如，int、string、GUID、DateTime 等等）的鍵。

在 C# 2.0 中，所有約束都必須出現在一般類的實際派生列表之后。例如，如果 LinkedList 派生自 IEnumerable 接口（以獲得迭代器支持），則需要將 where 關鍵字放在緊跟它后面的位置：

public class LinkedList : IEnumerable where K : IComparable  {...}

通常，只須在需要的級別定義約束。在鏈表示例中，在節點級別定義 IComparable 派生約束是沒有意義的，因為節點本身不會比較鍵。如果您這樣做，則您還必須將該約束放在 LinkedList 級別，即使該列表不比較鍵。這是因為該列表包含一個節點作為成員變量，從而導致編譯器堅持要求：在列表級別定義的鍵類型必須遵守該節點在一般鍵類型上放置的約束。

換句話說，如果您按如下方式定義該節點：

class Node where K : IComparable  {...}

則您必須在列表級別重復該約束，即使您不提供 Find() 方法或其他任何與此有關的方法：

public class LinkedList where KeyType : IComparable  {     Node﹤KeyType,DataType m_H﹥ead;  }

您可以在同一個一般類型參數上約束多個接口（彼此用逗號分隔）。例如：

public class LinkedList where K : IComparable,IConvertible  {...}

您可以為您的類使用的每個一般類型參數提供約束，例如：

public class LinkedList where K : IComparable         where T : ICloneable   {...}

您可以具有一個基類約束，這意味著規定一般類型參數派生自特定的基類：

public class MyBaseClass  {...}  public class LinkedList where K : MyBaseClass  {...}

但是，在一個約束中最多只能使用一個基類，這是因為 C# 不支持實現的多重繼承。顯然，您約束的基類不能是密封類或靜態類，并且由編譯器實施這一限制。此外，您不能將 System.Delegate 或 System.Array 約束為基類。

您可以同時約束一個基類以及一個或多個接口，但是該基類必須首先出現在派生約束列表中：

public class LinkedList where K : MyBaseClass, IComparable  {...}

C# 確實允許您將另一個一般類型參數指定為約束：

public class MyClass where T : U   {...}

在處理派生約束時，您可以通過使用基類型本身來滿足該約束，而不必非要使用它的嚴格子類。例如：

public interface IMyInterface  {...}  public class MyClass where T : IMyInterface  {...}  MyClass obj = new MyClass();

或者，您甚至可以：

public class MyOtherClass  {...}   public class MyClass where T : MyOtherClass   {...}   MyClass obj = new MyClass();

C# 泛型約束中派生約束需要注意的：

在提供派生約束時，您約束的基類型（接口或基類）必須與您定義的一般類型參數具有一致的可見性。例如，以下約束是有效的，因為內部類型可以使用公共類型：

public class MyBaseClass  {}  internal class MySubClass where T : MyBaseClass  {}

但是，如果這兩個類的可見性被顛倒，例如：

internal class MyBaseClass  {}  public class MySubClass where T : MyBaseClass  {}

則編譯器會發出錯誤，因為程序集外部的任何客戶端都無法使用一般類型 MySubClass，從而使得 MySubClass 實際上成為內部類型而不是公共類型。外部客戶端無法使用 MySubClass 的原因是，要聲明 MySubClass 類型的變量，它們需要使用派生自內部類型 MyBaseClass 的類型。

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