[CLR via C#]12. 泛型

　　泛型(generic)是CLR和编程语言提供一种特殊机制，它支持另一种形式的代码重用，即"算法重用"。

　　简单地说，开发人员先定义好一个算法，比如排序、搜索、交换等。但是定义算法的开发人员并不设定该算法要操作什么数据类型；该算法可广泛地应用于不同类型的对象。然后，另一个开发人员只要指定了算法要操作的具体数据类型，就可以使用这个现成的算法了。

　　泛型有两种表现形式：泛型类型和泛型方法。

　　泛型类型：大多数算法都封装在一个类型中，CLR允许创建泛型引用类型和泛型值类型，但不允许创建泛型枚举类型。除此之外，CLR还允许创建泛型接口和泛型委托。

　　泛型方法：方法偶尔也封装有用的算法，所以CLR允许引用类型、值类型或接口中定义泛型方法。

　　两者都是表示API的基本方法(不管是指一个泛型方法还是一个完整的泛型类型)，以致平时期望出现一个普通类型的地方出现一个类型参数。比如，List<T>，在类名之后添加一个<T>，表明它操作的是一个未指定的数据类型。定义泛型类型和方法时，它为类型指定的任何变量(比如 T)都称为类型参数(type parameter)。T代表一个变量名，在源代码中能够使用一个数据类型的任何位置 ，都能使用T。

　　类型参数是真实类型的占位符。在泛型声明中，类型参数要放在一堆尖括号内，并以逗号分隔。所以，在Dictionary<TKey, TValue>中，类型参数是TKey和TValue。使用泛型类型或方法时，要使用真实的类型代替。这些真实的类型称为类型实参(type argument)。

　　泛型为开发人员提供了以下优势：

　　1）源代码保护　　使用一个泛型算法的开发人员不需要访问算法的源代码。然而，使用C++模板的泛型技术时，算法的源代码必须提供给准备使用算法的用户。

　　2）类型安全　　将一个泛型算法应用于一个具体的类型时，编译器和CLR能理解开发人员的意图，并保证只有与制定数据类型兼容的对象才能随同算法使用。

　　3）更清晰的代码　　由于编译器强制类型安全性，所以减少了源代码中必须进行的转型次数。

　　4）更佳的性能　　在有泛型之前，要想定义一个常规化的算法，它的所有成员都要定义成操作Object数据类型。这其中就要有装箱和拆箱之间的性能损失。由于现在能创建一个泛型算法来操作一个具体的值类型，所以值类型的实例能以传值的方式传递，CLR不再需要只需任何装箱操作。由于不再需要转型，所以CLR不必检查尝试一次转型操作是否类型安全，同样提高了代码的允许速度。

一、 Framework类库中的泛型

二、Wintellect的Power Collections库　　Power Collections库由Wintellect制作，这个库有一系列集合类构成，任何人都可以免费下载和使用。　　

三、泛型的基础结构

　　为了是泛型能够工作，Microsoft必须完成以下工作：

internal static class PRogram    {        private static void Main(string[] args)        {            Object o = null;             // Dictionary<,> 是一个开放类型，有两个类型参数            Type t = typeof(Dictionary<,>);             // 尝试创建该类型的一个实例 (失败)            o = CreateInstance(t);            Console.WriteLine();             // DictionaryStringKey<> 是一个开放类型，有一个类型参数            t = typeof(DictionaryStringKey<>);             // 尝试创建该类型的一个实例 (失败)            o = CreateInstance(t);            Console.WriteLine();             // DictionaryStringKey<Guid> 是一个封闭类型            t = typeof(DictionaryStringKey<Guid>);             // 尝试创建该类型的一个实例 (成功)            o = CreateInstance(t);             // Prove it actually worked            Console.WriteLine("Object type=" + o.GetType());             Console.ReadKey();        }         private static Object CreateInstance(Type t)        {            Object o = null;            try            {                o = Activator.CreateInstance(t);                Console.Write("已创建 {0} 的实例", t.ToString());            }            catch (ArgumentException e)            {                Console.WriteLine(e.Message);            }            return o;        }         // A partially specified open type        internal sealed class DictionaryStringKey<TValue> :            Dictionary<String, TValue>        {        }    }

　　最后显示地结果为:

internal sealed calss GenericTypeThatReqiresAnEnum<T> {    static GenericTypeThatReqiresAnEnum() {        if ( !typeof (T).IsEnum) {            throw new ArgumentException("T must be an enumerated type")        }    }}

　　CLR提供了一个名为"约束"(constraint)的功能，可利用它更好地定义一个泛型类型来指出哪个类型实参是有效的。

List<DateTime> dt = new List<DateTime>();

一些开发人员可能首先定义下面这样的一个类：

internal sealed class DateTimeList ： List<DataTime> {        //这里无需放任何代码！}

然后就可以进一步简化创建：

DateTimeList  dt = new DateTimeList ();

　　这样做表面上是方便了，但是决定不要单纯处于增强源代码的易读性类这样定义一个新类。这样会丧失类型同一性(identity)和相等性(equivalence)。如下：

Boolean sameType = (typeof(List<DateTime>) == (typeof(DateTimeList));

　　上述代码运行时，sameType会初始化为false，因为比较的是两个不同类型的对象。也就是说，假如一个方法的原型接受一个DateTimeList，那么不能将一个List<DateTime>传给它。然而，如果方法的原型接受一个List<DateTime>，那么可以将一个DateTimeList传给它，因为DateTimeList是从List<DateTime>派生的。

using DateTimeList = System.Collections.Generic.List<System.DateTime>;

　　现在只想下面这行代码时，sameType会初始化为true:

Boolean sameType = (type(List<DateTime>) == (ypeof(DateTimeList));

　　还有，可以使用C#的隐式类型局部变量功能，让编译器根据表达式的类型来推断一个方法的局部变量的类型。