详解C#泛型的类型参数约束

下面就是详解C#泛型的类型参数约束的完整攻略。

1. 概述

C#中，泛型使得开发人员可以编写更为通用的代码，而泛型的核心就是类型参数。C#中提供了类型参数约束，能够帮助我们更好地掌控类型参数的范围。

类型参数约束是指，在定义泛型类型或泛型方法时，可以使用关键字"where"来确定类型参数的限制条件。它可以确保泛型类型或泛型方法只能接受特定类型的参数。

2. 常见的类型参数约束

2.1 where T : struct

该约束指定类型参数必须是一个值类型。例如，下面的代码定义了一个泛型方法PrintValueType，只接受值类型的参数：

public void PrintValueType<T>(T value) where T : struct
{
    Console.WriteLine(value.ToString());
}

2.2 where T : class

该约束指定类型参数必须是一个引用类型。例如，下面的代码定义了一个泛型方法PrintReferenceType，只接受引用类型的参数：

public void PrintReferenceType<T>(T value) where T : class
{
    if(value != null)
    {
        Console.WriteLine(value.ToString());
    }
}

2.3 where T : new()

该约束指定类型参数必须具有一个无参数的公共构造函数。例如，下面的代码定义了一个泛型方法CreateInstance，创建指定类型的实例：

public T CreateInstance<T>() where T : new()
{
    return new T();
}

2.4 where T :

该约束指定类型参数必须只能是指定的类或类的子类。例如，下面的代码定义了一个泛型方法PrintBaseClass，只接受指定类或其子类的参数：

public void PrintBaseClass<T>(T value) where T : MyBaseClass
{
    Console.WriteLine(value.ToString());
}

2.5 where T :

该约束指定类型参数必须只能是指定的接口或接口的实现类。例如，下面的代码定义了一个泛型方法PrintInterface，只接受指定接口或其实现类的参数：

public void PrintInterface<T>(T value) where T : IEnumerable<int>
{
    foreach(var item in value)
    {
        Console.WriteLine(item);
    }
}

3. 示例说明

下面我们来看两个示例，说明泛型的类型参数约束是如何使用的。

3.1 校验密码

假设我们要编写一个校验密码的方法，密码必须要包含数字、字母和特殊字符。我们可以使用类型参数约束来确保只有string类型才能作为参数传入，同时也确保了只有字符串才能用于校验密码。

public bool CheckPasswordStrength<T>(T password) where T : string
{
    bool hasDigit = false;
    bool hasLetter = false;
    bool hasSpecialChar = false;
    foreach(char c in password)
    {
        if(char.IsDigit(c))
        {
            hasDigit = true;
        }
        else if(char.IsLetter(c))
        {
            hasLetter = true;
        }
        else
        {
            hasSpecialChar = true;
        }

        if(hasDigit && hasLetter && hasSpecialChar)
        {
            return true;
        }
    }

    return false;
}

3.2 排序

假设我们有一个Person类，包含Name和Age两个属性。现在我们想按照指定的属性对Person对象进行排序。

我们可以使用类型参数约束来确保只有实现了IComparable接口的类才能作为参数传入，同时也确保了我们能够使用CompareTo方法来进行排序比较。

public void SortBy<T, TKey>(T[] arr, Func<T, TKey> keySelector) where TKey : IComparable<TKey>
{
    Array.Sort(arr, (a, b) => keySelector(a).CompareTo(keySelector(b)));
}

4. 总结

通过本篇文章，我们了解了C#中泛型的类型参数约束，以及如何使用泛型的类型参数约束。在实际开发中，我们可以灵活使用类型参数约束，以确保我们的泛型代码能够更加稳健、可靠。