C# 泛型應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)淺析
C# 泛型應(yīng)用的好處是什么呢？.NET 中的泛型使您可以重用代碼以及在實(shí)現(xiàn)它時(shí)付出的努力。類(lèi)型和內(nèi)部數(shù)據(jù)可以在不導(dǎo)致代碼膨脹的情況下更改，而不管您使用的是值類(lèi)型還是引用類(lèi)型。您可以一次性地開(kāi)發(fā)、測(cè)試和部署代碼，通過(guò)任何類(lèi)型（包括將來(lái)的類(lèi)型）來(lái)重用它，并且全部具有編譯器支持和類(lèi)型安全。因?yàn)橐话愦a不會(huì)強(qiáng)行對(duì)值類(lèi)型進(jìn)行裝箱和取消裝箱，或者對(duì)引用類(lèi)型進(jìn)行向下強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換，所以性能得到顯著提高。對(duì)于值類(lèi)型，性能通常會(huì)提高 200%；對(duì)于引用類(lèi)型，在訪(fǎng)問(wèn)該類(lèi)型時(shí)，可以預(yù)期性能最多提高 100%（當(dāng)然，整個(gè)應(yīng)用程序的性能可能會(huì)提高，也可能不會(huì)提高）。本文隨附的源代碼包含一個(gè)微型基準(zhǔn)應(yīng)用程序，它在緊密循環(huán)中執(zhí)行堆棧。該應(yīng)用程序使您可以在基于 Object 的堆棧和一般堆棧上試驗(yàn)值類(lèi)型和引用類(lèi)型，以及更改循環(huán)迭代的次數(shù)以查看泛型對(duì)性能產(chǎn)生的影響。
C# 泛型應(yīng)用分析
因?yàn)?IL 和 CLR 為泛型提供本機(jī)支持，所以大多數(shù)符合 CLR 的語(yǔ)言都可以利用一般類(lèi)型。例如，下面這段 Visual Basic .NET 代碼使用代碼塊 2 的一般堆棧：
- Dim stack As Stack(Of Integer)
- stack = new Stack(Of Integer)
- stack.Push(3)
- Dim number As Integer
- number = stack.Pop()
您可以在類(lèi)和結(jié)構(gòu)中使用泛型。以下是一個(gè)有用的一般點(diǎn)結(jié)構(gòu)：
- public struct Point
- {
- public T X;
- public T Y;
- }
可以使用該一般點(diǎn)來(lái)表示整數(shù)坐標(biāo)，例如：
- Point point;
- point.X = 1;
- point.Y = 2;
或者，可以使用它來(lái)表示要求浮點(diǎn)精度的圖表坐標(biāo)：
- Point point;
- point.X = 1.2;
- point.Y = 3.4;
除了到目前為止介紹的基本泛型語(yǔ)法以外，C# 2.0 還具有一些泛型特定的語(yǔ)法。例如，請(qǐng)考慮代碼塊 2 的 Pop() 方法。假設(shè)您不希望在堆棧為空時(shí)引發(fā)異常，而是希望返回堆棧中存儲(chǔ)的類(lèi)型的默認(rèn)值。如果您使用基于 Object 的堆棧，則可以簡(jiǎn)單地返回 null，但是您還可以通過(guò)值類(lèi)型來(lái)使用一般堆棧。為了解決該問(wèn)題，您可以使用 default() 運(yùn)算符，它返回類(lèi)型的默認(rèn)值。
下面說(shuō)明如何在 Pop() 方法的實(shí)現(xiàn)中使用默認(rèn)值：
- public T Pop()
- {
- m_StackPointer--;
- if(m_StackPointer >= 0)
- {
- return m_Items[m_StackPointer];
- }
- else
- {
- m_StackPointer = 0;
- return default(T);
- }
- }
引用類(lèi)型的默認(rèn)值為 null，而值類(lèi)型（例如，整型、枚舉和結(jié)構(gòu)）的默認(rèn)值為全零（用零填充相應(yīng)的結(jié)構(gòu)）。因此，如果堆棧是用字符串構(gòu)建的，則 Pop() 方法在堆棧為空時(shí)返回 null；如果堆棧是用整數(shù)構(gòu)建的，則 Pop() 方法在堆棧為空時(shí)返回零。
C# 泛型應(yīng)用之多個(gè)一般類(lèi)型
單個(gè)類(lèi)型可以定義多個(gè)一般類(lèi)型參數(shù)。例如，請(qǐng)考慮代碼塊 3 中顯示的一般鏈表。
C# 泛型應(yīng)用代碼塊之一般鏈表
- class Node
- {
- public K Key;
- public T Item;
- public Node NextNode;
- public Node()
- {
- Key = default(K);
- Item = defualt(T);
- NextNode = null;
- }
- public Node(K key,T item,Node nextNode)
- {
- Key = key;
- Item = item;
- NextNode = nextNode;
- }
- }
- public class LinkedList
- {
- Node m_Head;
- public LinkedList()
- {
- m_Head = new Node();
- }
- public void AddHead(K key,T item)
- {
- Node newNode = new Node(key,item,m_Head.NextNode);
- m_Head.NextNode = newNode;
- }
- }
該鏈表存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)：
- class Node
- {...}
每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包含一個(gè)鍵（屬于一般類(lèi)型參數(shù) K）和一個(gè)值（屬于一般類(lèi)型參數(shù) T）。每個(gè)節(jié)點(diǎn)還具有對(duì)該列表中下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的引用。鏈表本身根據(jù)一般類(lèi)型參數(shù) K 和 T 進(jìn)行定義：
- public class LinkedList
- {...}
這使該列表可以公開(kāi)像 AddHead() 一樣的一般方法：
- public void AddHead(K key,T item);
每當(dāng)您聲明使用泛型的類(lèi)型的變量時(shí)，都必須指定要使用的類(lèi)型。但是，指定的類(lèi)型實(shí)參本身可以為一般類(lèi)型參數(shù)。例如，該鏈表具有一個(gè)名為 m_Head 的 Node 類(lèi)型的成員變量，用于引用該列表中的第一個(gè)項(xiàng)。m_Head 是使用該列表自己的一般類(lèi)型參數(shù) K 和 T 聲明的。
- Node m_Head;
您需要在實(shí)例化節(jié)點(diǎn)時(shí)提供類(lèi)型實(shí)參；同樣，您可以使用該鏈表自己的一般類(lèi)型參數(shù)：
- public void AddHead(K key,T item)
- {
- Node newNode = new Node<K,T>(key,item,m_Head.NextNode);
- m_Head.NextNode = newNode;
- }
請(qǐng)注意，該列表使用與節(jié)點(diǎn)相同的名稱(chēng)來(lái)表示一般類(lèi)型參數(shù)完全是為了提高可讀性；它也可以使用其他名稱(chēng)，例如：
- public class LinkedList
- {...}
或：
- public class LinkedList
- {...}
在這種情況下，將 m_Head 聲明為：
- Node m_Head;
當(dāng)客戶(hù)端使用該鏈表時(shí)，該客戶(hù)端必須提供類(lèi)型實(shí)參。該客戶(hù)端可以選擇整數(shù)作為鍵，并且選擇字符串作為數(shù)據(jù)項(xiàng)：
- LinkedList list = new LinkedList();
- list.AddHead(123,"AAA");
但是，該客戶(hù)端可以選擇其他任何組合（例如，時(shí)間戳）來(lái)表示鍵：
- LinkedList list = new LinkedList();
- list.AddHead(DateTime.Now,"AAA");
有時(shí)，為特定類(lèi)型的特殊組合起別名是有用的。可以通過(guò) using 語(yǔ)句完成該操作，如代碼塊 4 中所示。請(qǐng)注意，別名的作用范圍是文件的作用范圍，因此您必須按照與使用 using 命名空間相同的方式，在項(xiàng)目文件中反復(fù)起別名。
C# 泛型應(yīng)用代碼塊之 一般類(lèi)型別名
- using List = LinkedList;
- class ListClient
- {
- static void Main(string[] args)
- {
- List list = new List();
- list.AddHead(123,"AAA");
- }
- }
C# 泛型應(yīng)用及C# 泛型應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)就向你介紹到這里，希望對(duì)你了解和學(xué)習(xí)C# 泛型應(yīng)用有所幫助。
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