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C#泛型中的类型约束和类型推断
2015-02-15 13:01:35 来源: 作者: 【 】 浏览:33
Tags:类型 约束 推断

相信你还记得前面一篇文章中的泛型方法,在这个泛型方法中,我们就使用了类型约束。


类型约束(type constraint)进一步控制了可指定的类型实参,当我们创建自己的泛型类型或者泛型方法的时候,类型约束是很有用的。


回到前一篇例子中的泛型方法,这个泛型方法就要求可指定的类型实参必须实现了IComparable接口。


为什么会有这个约束呢?原因很简单,因为我们在泛型方法的实现中直接调用T类型的"CompareTo"方法。所以,我们需要通过一个约束来保证T类型都有"CompareTo"方法,也就是说我们要指定的类型实参T要实现IComparable接口。


经过上面的解释,大家肯定对约束有了简单的认识。


在类型约束中,有四种约束可供使用,他们的语法都是基本相同的,约束要放到泛型类型或泛型方法的末尾,并由上下文关键字where来引入。同时,约束也可以按照一定的规则组合在一起使用。


下面我们就分别看看可供我们使用的四种类型约束。


引用类型表示为T : class,用于确保指定的类型实参都是引用类型(任何类,接口,数组或委托,以及已知为引用类型的另一个类型参数)。


如果使用引用类型约束,那么它必须是为类型参数指定的第一个约束


一个简单的示例,例如对于下面的声明:


有效的封闭类型:


无效的封闭类型:


跟引用类型约束形式类似,值类型约束表示为T : struct,用于确保指定的类型实参都是值类型。


同样,如果使用值类型约束,那么它必须是为类型参数指定的第一个约束


例如对于下面的声明:


有效的封闭类型:


无效的封闭类型:


构造函数类型约束表示为T : new(),用于确保所有的类型参数有一个无参数的构造函数,这个构造函数可用于创建类型的实例。这适用于:所有值类型;所有非静态、非抽象、没有显示声明的构造函数的类;显示声明了一个公共无参构造函数的所有非抽象类。


如果使用构造函数类型约束,那么它必须是为类型参数指定的最后一个约束


下面用一个例子进行简单的说明:


这次例子中是一个泛型方法,约束我们指定的类型实参必须拥有无参数的构造函数,在这种情况下,这个泛型方法就可以返回该类型的一个实例。


所有下面都是有效的调用:


注意,在C#中,所有的值类型都有一个默认的无参数构造函数,所以当我们使用一些组合约束的时候,C#编译器就会报出一个错误,因为这样的指定是多余的,所有值类型都隐式提供一个无参公共构造函数。


转型类型约束允许我们指定另一个类型,类型实参必须可以通过一致性、引用或装箱转换隐式的转换为改类型。


根据上面的描述,可以看到转换类型约束可以有以下一些表示:


下面看几个例子:


组合约束就是将前面提到的多种约束集合起来使用。


对于一个类型参数,我们可以使用where关键字进行多个约束;对于不同的类型参数,可以有不同的约束,它们分别由单独的where关键字引入。


在组合约束中,有很多组合情况是无效的,下面看一下例子:


在调用泛型方法的时候,我们都需要通过"<>"来指定类型实参,就会显得代码比较复杂、冗余。其实,根据方法调用时传递的实参类型,可以比较容易的推断出泛型方法的类型参数应该是什么。


所以,编译器就添加了一些"智能",帮我们推断泛型方法的类型参数,这样我们在方法调用的时候就可以不用显示的声明类型实参。


注意,类型推断只适用于泛型方法。


看一个简单的类型推断的例子:


本文中介绍了泛型中的类型约束和类型推断特性。


在我们使用自定义的泛型类型和泛型方法的时候,如果我们已经发现需要进行一些约束,最好就是直接在声明泛型类型和方法的时候把约束加上。同时应该注意组合约束中的一系列无效的约束组合。


对于类型推断,这个特性只适合泛型方法,可以简化我们调用泛型方法时显示的声明类型实参。


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