C#泛型的使用及示例详解

C#泛型的使用及示例详解

什么是泛型

泛型是C#中的一个重要特性，它将类型参数化，从而实现了代码的复用性和类型安全。

将值类型和引用类型参数化，使得在编写代码时可以将类型作为参数来传递，从而使代码更加通用化和可扩展。而且，由于泛型是在编译时进行类型检查的，所以可以避免一些类型转换的错误。

泛型的语法

泛型的语法格式是：

class Name<T> {

}

其中 <T> 表示类型占位符，T 可以是任何有效的标识符。使用泛型时，可以用类型占位符 T 来代表一个未知的类型。这样，在编写程序时，就可以使用该泛型来处理不同的数据类型。

泛型示例1：使用泛型来交换两个值

下面是一个使用泛型实现交换两个值的示例代码：

class Swap <T> {
    public void DoSwap (ref T a, ref T b) {
        T temp = a;
        a = b;
        b = temp;
    }
}

class Program {
    static void Main () {
        Swap<int> swap = new Swap<int>();
        int a = 1;
        int b = 2;
        swap.DoSwap(ref a, ref b);
        Console.WriteLine("a = {0}, b = {1}", a, b);
    }
}

在上面的示例代码中，我们定义了一个 Swap 类，它使用 T 来表示任何一种类型。Swap 类中，我们定义了一个 DoSwap 方法，该方法接受两个参数，这两个参数是我们需要交换的两个值。使用 ref 关键字是因为我们需要在函数中修改实参的值。

在 Main 方法中，我们创建了一个 Swap 对象，然后定义了两个整数，将这两个整数作为参数传递给 DoSwap 方法，这样就可以实现两个整数的交换。

泛型示例2：使用泛型计算平均值

下面是一个使用泛型实现计算平均值的示例代码：

class Calculator <T> {
    public double GetAverage (T[] arr) where T : struct {
        double sum = 0;
        for (int i = 0; i < arr.Length; i++) {
            sum += Convert.ToDouble(arr[i]);
        }
        return sum / arr.Length;
    }
}

class Program {
    static void Main () {
        Calculator<double> calc = new Calculator<double>();
        double[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
        Console.WriteLine("The average is: {0}", calc.GetAverage(arr));

        Calculator<int> calc2 = new Calculator<int>();
        int[] arr2 = {1, 3, 5, 7, 9};
        Console.WriteLine("The average is: {0}", calc2.GetAverage(arr2));
    }
}

在上面的示例代码中，我们定义了一个 Calculator 类，它使用 T 来表示任何一种类型。我们定义了一个 GetAverage 方法，该方法接受一个 T 类型的数组作为参数。在 GetAverage 方法内部，我们使用 for 循环遍历整个数组，并累加数组中的每个元素。

由于 T 可以表示任何一种类型，而在上面这个示例代码中，我们需要将 T 限制为值类型。要想限制 T 的类型，我们可以在方法的声明处使用 where T : struct 约束。

在 Main 方法中，我们创建了一个 Calculator 对象 calc，它的类型参数为 double，以及一个包含一些 double 类型数字的数组 arr。我们也创建了另一个 Calculator 对象 calc2，它的类型参数为 int，以及一个包含一些 int 类型数字的数组 arr2。我们分别使用这两个对象来计算 arr 和 arr2 的平均值。

总结

泛型是对C#语言进行扩展的一种方式，它增强了C#语言的灵活性和可重用性。泛型通过将类型参数化，从而实现了代码的复用性和类型安全。在C#开发中，使用泛型经常能够减少代码的复杂性，同时也能大大提升程序代码的可扩展性和可读性。