C# 泛型实现理解及实例浅析

开发 后端
C# 泛型实现理解及实例是什么呢?C# 泛型的语法看起来与 C++ 模板类似,但是编译器实现和支持它们的方式存在重要差异。本文就向你详细介绍C# 泛型实现方面的内容。

C# 泛型实现在 .NET 2.0 中,C# 泛型在 IL(中间语言)和 CLR 本身中具有本机支持。在编译一般 C# 服务器端代码时,编译器会将其编译为 IL,就像其他任何类型一样。但是,IL 只包含实际特定类型的参数或占位符。此外,一般服务器的元数据包含一般信息。表面上,C# 泛型的语法看起来与 C++ 模板类似,但是编译器实现和支持它们的方式存在重要差异。正如您将在后文中看到的那样,这对于泛型的使用方式具有重大意义。

注 在本文中,当提到 C++ 时,指的是传统 C++,而不是带有托管扩展的 Microsoft C++。

与 C++ 模板相比,C# 泛型可以提供增强的安全性,但是在功能方面也受到某种程度的限制。

在一些 C++ 编译器中,在您通过特定类型使用模板类之前,编译器甚至不会编译模板代码。当您确实指定了类型时,编译器会以内联方式插入代码,并且将每个出现一般类型参数的地方替换为指定的类型。此外,每当您使用特定类型时,编译器都会插入特定于该类型的代码,而不管您是否已经在应用程序中的其他某个位置为模板类指定了该类型。C++ 链接器负责解决该问题,并且并不总是有效。这可能会导致代码膨胀,从而增加加载时间和内存足迹。

客户端编译器使用该一般元数据来支持类型安全。当客户端提供特定类型而不是一般类型参数时,客户端的编译器将用指定的类型实参来替换服务器元数据中的一般类型参数。这会向客户端的编译器提供类型特定的服务器定义,就好像从未涉及到泛型一样。这样,客户端编译器就可以确保方法参数的正确性,实施类型安全检查,甚至执行类型特定的 IntelliSense。

有趣的问题是,.NET 如何将服务器的一般 IL 编译为机器码。原来,所产生的实际机器码取决于指定的类型是值类型还是引用类型。如果客户端指定值类型,则 JIT 编译器将 IL 中的一般类型参数替换为特定的值类型,并且将其编译为本机代码。但是,JIT 编译器会跟踪它已经生成的类型特定的服务器代码。如果请求 JIT 编译器用它已经编译为机器码的值类型编译一般服务器,则它只是返回对该服务器代码的引用。因为 JIT 编译器在以后的所有场合中都将使用相同的值类型特定的服务器代码,所以不存在代码膨胀问题。

如果客户端指定引用类型,则 JIT 编译器将服务器 IL 中的一般参数替换为 Object,并将其编译为本机代码。在以后的任何针对引用类型而不是一般类型参数的请求中,都将使用该代码。请注意,采用这种方式,JIT 编译器只会重新使用实际代码。实例仍然按照它们离开托管堆的大小分配空间,并且没有强制类型转换。

泛型的实现实例解析

泛型方法实例

  1. static void Swap﹤T﹥(ref T a, ref T b)  
  2. { Console.WriteLine("You sent the Swap() method a {0}",  
  3.  typeof(T));  
  4.  T temp;  
  5.  temp = a;  
  6.  a = b;  
  7.  b = temp;  
  8. }  

泛型类、结构实例

  1. public class Point﹤T﹥  
  2. {  
  3.  private T _x;  
  4.  private T _y;  
  5.  public T X  
  6.  { get { return _x; }  
  7.   set { _x = value; }}  
  8.  
  9.  public T Y  
  10.  { get { return _y; }  
  11.   set { _y = value; }}  
  12.  
  13.  public override string ToString()  
  14.  { return string.Format("[{0}, {1}]", _x, _y); }  
  15. }  

C# 泛型实现的具体内容就向你介绍到这里,希望对你了解和学习C# 泛型实现有所帮助。

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责任编辑:仲衡 来源: MSDN
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