.NET高级面试指南专题九【 泛型概念，常用泛型类和方法，泛型约束，协变与逆变】

在这里插入图片描述

C#中的泛型（Generics）是一种强大的编程特性，它允许你在编写代码时使用不特定数据类型，而在编译时确定这些数据类型。泛型使得代码更加灵活、可重用，并提高了类型安全性。

功能和原理

泛型允许你编写能够与不同数据类型一起工作的代码，而不需要针对每种数据类型编写重复的代码。其原理在于通过在编译时将类型参数替换为实际的数据类型，从而生成特定的代码实现。
在这里插入图片描述

简单使用
在 C# 中，泛型可以用于类、结构、接口、方法和委托。你可以使用 <> 括号定义泛型类型参数，例如：

public class GenericClass<T>
{public T GenericMethod(T value){return value;}
}

调用示例

class Program
{static void Main(string[] args){// 实例化泛型类，并指定类型参数为 intGenericClass<int> intGeneric = new GenericClass<int>();int intValue = intGeneric.GenericMethod(10);Console.WriteLine("GenericMethod returned: " + intValue);// 实例化泛型类，并指定类型参数为 stringGenericClass<string> stringGeneric = new GenericClass<string>();string stringValue = stringGeneric.GenericMethod("Hello, generics!");Console.WriteLine("GenericMethod returned: " + stringValue);Console.ReadLine();}
}

常用泛型

常用的泛型包括：List<T>、Dictionary<TKey, TValue>、Queue<T>、Stack<T>等。这些泛型类型可以在不指定具体数据类型的情况下，提供对数据的类型安全访问和操作。

使用泛型需要注意点

  • 类型安全性： 使用泛型可以提高代码的类型安全性，避免了使用弱类型或者需要类型转换的情况。
  • 性能： 泛型在编译时生成特定的代码实现，因此可以提高性能，避免了装箱和拆箱操作。
  • 类型约束： 有时候需要对泛型参数进行约束，可以使用 where关键字来限制泛型参数的类型。
  • 避免过度使用： 尽管泛型很强大，但也需要谨慎使用。过度使用泛型可能导致代码复杂度增加，降低可读性。

泛型类（Generic Class）：

定义： 泛型类是使用一个或多个类型参数定义的类。这些类型参数在类内部被用于定义字段、属性、方法等。例如：class MyClass<T> { /* 实现 */ }
示例： List<T> 是一个典型的泛型类，它允许你在集合中存储任意类型的元素。

泛型方法（Generic Method）：

定义： 泛型方法是在方法声明中使用类型参数的方法。这些类型参数可以与类的类型参数不同，并且仅在方法内部可用。例如：void MyMethod<T>(T value) { /* 实现 */ }
示例： LINQ 方法中的很多操作（如Where、Select）都是泛型方法。

泛型接口（Generic Interface）：

定义： 泛型接口是使用类型参数定义的接口。与泛型类类似，类型参数在接口的成员中被使用。例如：interface IMyInterface<T> { /* 成员 */ }
示例： IEnumerable<T> 是一个泛型接口，它定义了一系列用于枚举集合的方法。

类型参数（Type Parameter）：

定义： 类型参数是未知类型的占位符，用于定义泛型类、方法或接口。这些参数由具体类型来替代，以实现泛型的灵活性和重用性。例如：T 在 List<T> 中就是一个类型参数。
示例： T 可以被替换为任何具体的数据类型，比如 int、string 等。

泛型约束（Generic Constraints）：

定义： 泛型约束用于限制泛型类型参数的行为或性质。通过约束，你可以确保泛型类型参数满足特定的条件，例如必须是某种类型、必须实现某个接口等。例如：where T : IComparable
示例： 在泛型方法中，通过 where T : struct 约束可以确保类型参数是一个值类型。

泛型委托（Generic Delegate）：

定义： 泛型委托是具有泛型参数的委托类型。与普通委托不同，泛型委托可以用于操作任意类型的数据。例如：delegate T MyDelegate<T>(T arg);
示例： LINQ 中的 Func<T, TResult> 就是一个泛型委托类型。

泛型集合（Generic Collection）：

定义： 泛型集合是使用泛型类型参数的集合类。它们允许你在集合中存储特定类型的元素，提供了类型安全性和性能优势。例如：List<T>、Dictionary<TKey, TValue>。
示例： List<int> 是一个泛型集合，用于存储整数类型的元素。

协变与逆变（Covariance and Contravariance）：

定义： 协变和逆变是用于描述泛型类型参数在派生关系中的行为的概念。协变允许你将派生类作为基类使用，逆变允许你将基类作为派生类使用。这些概念通常与委托和接口一起使用，以提高灵活性。
示例： 使用 out 关键字可以实现协变，例如 IEnumerable<out T> 接口中的 T 就是协变的。而使用 in 关键字可以实现逆变，例如 IComparer <in T> 接口中的 T 就是逆变的。

泛型的装箱和拆箱（Boxing and Unboxing of Generics）：

定义： 装箱和拆箱是用于在值类型和引用类型之间进行转换的过程。在泛型中，由于泛型类型参数可以是值类型或引用类型，因此在某些情况下会发生装箱和拆箱操作。
示例： 当将值类型装箱为引用类型时，会创建一个对象，其值类型的副本被存储在堆上。而当将引用类型拆箱为值类型时，会提取对象中的值类型数据。

泛型性能优化（Generics Performance Optimization）：

定义： 泛型在编译时会生成特定的代码实现，这些代码实现可以提高性能，避免了类型转换的开销。但在某些情况下，使用泛型可能会导致装箱和拆箱操作，从而影响性能。
示例： 尽可能使用泛型集合类（如 List<T>、Dictionary<TKey, TValue>）而不是非泛型集合类（如 ArrayList、Hashtable），以获得更好的性能。

常用常问的概念专门说明

泛型约束专门说明

在C#中，泛型约束（Generic Constraints）允许你对泛型类型参数进行限制，以确保在使用泛型时满足特定的条件。泛型约束可以用于类、方法、委托等泛型声明中，它们有助于提高代码的类型安全性和可读性。

  1. where T : struct 这种约束要求类型参数 T 必须是值类型（比如结构体），这样可以避免使用引用类型。
public void Method<T>() where T : struct
{// 实现
}
  1. where T : class 这种约束要求类型参数 T 必须是引用类型（类），这通常用于要求泛型类型参数必须是引用类型的情况。
public void Method<T>() where T : class
{// 实现
}
  1. where T : new() 这种约束要求类型参数 T 必须具有无参数的公共构造函数。这种约束允许在泛型方法或类中实例化 T 类型的对象。
public void Method<T>() where T : new()
{T instance = new T();// 实现
}
  1. where T : <基类名> 这种约束要求类型参数 T 必须是指定基类或者实现指定接口的类型。
public void Method<T>() where T : MyBaseClass
{// 实现
}
  1. where T : <接口名> 这种约束要求类型参数 T 必须实现指定的接口。
public void Method<T>() where T : IMyInterface
{// 实现
}
  1. 多个约束： 可以组合多个约束，以逗号分隔。
public void Method<T>() where T : MyBaseClass, IMyInterface, new()
{// 实现
}

泛型约束专门说明

协变（covariance）和逆变（contravariance）通常与委托和接口一起使用。

协变示例代码：
协变允许你将派生类作为基类使用。在C#中，协变通常用于返回类型。在委托和接口中，可以使用 out 关键字来实现协变。

// 定义一个简单的基类
class Animal { }
// 定义一个派生类
class Dog : Animal { }// 定义一个接口，使用 out 关键字实现协变
interface IMyInterface<out T>
{T GetItem();
}// 实现协变接口
class MyImplementation : IMyInterface<Dog>
{public Dog GetItem(){return new Dog();}
}class Program
{static void Main(string[] args){// 创建实现了协变接口的对象IMyInterface<Animal> myInterface = new MyImplementation();// 调用方法返回派生类型Animal animal = myInterface.GetItem();Console.WriteLine(animal.GetType().Name); // 输出 DogConsole.ReadLine();}
}

IMyInterface<T> 接口中的 T 使用了 out 关键字，表示 T 是协变的。因此，IMyInterface<Dog> 可以隐式转换为 IMyInterface<Animal>，并且 GetItem 方法可以返回 Dog 类型的实例。

逆变示例代码：
逆变允许你将基类作为派生类使用。在C#中，逆变通常用于参数类型。在委托和接口中，可以使用 in 关键字来实现逆变。

// 定义一个简单的基类
class Animal { }
// 定义一个派生类
class Dog : Animal { }// 定义一个接口，使用 in 关键字实现逆变
interface IMyInterface<in T>
{void ProcessItem(T item);
}// 实现逆变接口
class MyImplementation : IMyInterface<Animal>
{public void ProcessItem(Animal animal){Console.WriteLine($"Processing {animal.GetType().Name}");}
}class Program
{static void Main(string[] args){// 创建实现了逆变接口的对象IMyInterface<Dog> myInterface = new MyImplementation();// 调用方法传入派生类型myInterface.ProcessItem(new Dog());Console.ReadLine();}
}

IMyInterface<T> 接口中的 T 使用了 in 关键字，表示 T 是逆变的。因此，IMyInterface<Animal> 可以隐式转换为 IMyInterface<Dog>，并且 ProcessItem 方法可以接受 Dog 类型的实例。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/691194.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

数字孪生核心技术揭秘（五）：BIM究竟是解药还是毒药？

数字孪生核心技术揭秘（五）：BIM究竟是解药还是毒药？

一、关于BIM的那些幻想 1.1 BIM是“数字孪生城市”最后一块拼图&#xff1f; 近几年&#xff0c;CIM概念越来越流行&#xff0c;已经成为数字孪生城市的主流数据模型。CIM原始概念指的是“城市信息模型”&#xff1b;2015年同济大学吴志强院士基于CIM概念提出“城市智慧模型”&…
阅读更多...
如何用ChatGPT绘图？

如何用ChatGPT绘图？

详情点查看公众号&#xff1a;技术科研吧 链接&#xff1a;如何用ChatGPT绘图&#xff1f; 一&#xff1a;AI领域最新技术 1.OpenAI新模型-GPT-5 2.谷歌新模型-Gemini Ultra 3.Meta新模型-LLama3 4.科大讯飞-星火认知 5.百度-文心一言 6.MoonshotAI-Kimi 7.智谱AI-GLM-…
阅读更多...
23种设计模式-Golang（完整版）

23种设计模式-Golang（完整版）

23种设计模式-Golang 完整代码链接&#xff1a;https://github.com/ziyifast/easy_design_mode &#x1f680;&#xff1a;欢迎star哦&#xff5e; 1 创建型模式 1.1 简单工厂模式&#xff08;simple factory&#xff09;&#xff1a;不同协议有生成不同downloader ①解析 go…
阅读更多...
ChatGPT在数据分析学习阶段的应用

ChatGPT在数据分析学习阶段的应用

ChatGPT在数据分析学习阶段的应用 ​ 这个阶段&#xff0c;核心是三件事&#xff1a;制定学习计划、确定学习资料以及学习策略。我们可以自己完成这几件事&#xff0c;当然也可以借助ChatGPT来高效地达到目的。 1.1 制定学习计划 ​ 学习阶段的第一件事是制定学习计划&#…
阅读更多...
USACO 2024年1月铜组 MAJORITY OPINION

USACO 2024年1月铜组 MAJORITY OPINION

第一题&#xff1a;MAJORITY OPINION 标签&#xff1a;思维、模拟 题意&#xff1a;给定一个长度为 n n n的序列 a a a&#xff0c;操作&#xff1a;若区间 [ i , j ] [i,j] [i,j]内某个数字 k k k出现的次数 大于区间长度的一半&#xff0c;可以将区间内的所有数都换成这个数…
阅读更多...
python之元类

python之元类

最近刚好在准备面试&#xff0c;然后复习知识点。看了好多元类相关的文章&#xff0c;但还是心存疑惑&#x1f914;。 还是写点东西吧&#xff01; 元类&#xff0c;官方的定义是&#xff0c;类的类型。而类型的顶点&#xff0c;便是type metaclass - The class of a class.…
阅读更多...
Java流程控制

Java流程控制

1. 流程控制 在一个程序中&#xff0c;有很多的代码&#xff0c;代码的执行顺序&#xff0c;就是流程。 用于控制代码流程的方式&#xff0c;就是流程控制 流程控制的分类&#xff1a; 顺序结构&#xff1a;代码从上到下&#xff0c;从右到左依次执行。 分支结构&#xff1a…
阅读更多...
OpenAI的Sora的优点

OpenAI的Sora的优点

OpenAI的Sora的优点主要包括以下几个方面&#xff1a; 1.强大的视频生成能力&#xff1a;Sora可以根据用户的文本提示或静态图像生成高质量、逼真的视频。它继承了DALL-E 3的画质和遵循指令能力&#xff0c;能够生成具有多个角色、包含特定运动的复杂场景&#xff0c;几乎达到…
阅读更多...
Unity3d Mesh篇（一）— 创建简单三角面

Unity3d Mesh篇（一）— 创建简单三角面

文章目录 前言一、Mesh组成二、使用步骤三、效果四、总结 前言 Mesh&#xff08;网格&#xff09;是一种常用的3D图形表示方法&#xff0c;它由顶点&#xff0c;法线&#xff0c;UV 坐标&#xff0c;和三角形等组成。您可以使用 Mesh 类的方法来创建或修改网格&#xff0c;也可…
阅读更多...
k8s学习（RKE+k8s+rancher2.x）成长系列之简配版环境搭建（三）

k8s学习（RKE+k8s+rancher2.x）成长系列之简配版环境搭建（三）

3.19.切换RKE用户&#xff0c;并做免密登录&#xff08;三台机器相互免密&#xff09; su rke cd~ ssh-keygen[rkemaster.ssh]$ssh-copy-id rkeslaver2 [rkemaster.ssh]$ssh-copy-id rkeslaver1 [rkemaster.ssh]$ssh-copy-id rkemaster3.20.搭建RKE集群 为了方便理解&#…
阅读更多...
office的excel中使用，告诉我详细的解决方案，如何变成转化为金额格式

office的excel中使用，告诉我详细的解决方案，如何变成转化为金额格式

在Office的Excel中&#xff0c;如果你想将名为"MEREFIELD"的公式结果转换为金额格式&#xff0c;你可以遵循以下详细步骤来实现&#xff1a; 书写MEREFIELD公式&#xff1a; 首先&#xff0c;在Excel中输入或确认你的MEREFIELD公式。例如&#xff0c;假设这个公式是用…
阅读更多...
基于STL的演讲比赛流程管理系统(个人学习笔记黑马学习)

基于STL的演讲比赛流程管理系统(个人学习笔记黑马学习)

1、演讲比赛程序需求 1.1比赛规则 学校举行一场演讲比赛&#xff0c;共有12个人参加。比赛共两轮&#xff0c;第一轮为淘汰赛&#xff0c;第二轮为决赛。每名选手都有对应的编号&#xff0c;如 10001~10012比赛方式:分组比赛&#xff0c;每组6个人;第一轮分为两个小组&#xff…
阅读更多...
SpringBoot 条件注解一览无余

SpringBoot 条件注解一览无余

文章目录 条件注解是什么有哪些条件注解类条件注解Bean条件注解属性条件注解资源条件注解web应用条件注解SpEL( Spring Expression Language )表达式条件注解其他条件注解 总结 前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站&#xff0c;通俗易懂&#xff0c;风趣幽默&#xff0c;忍…
阅读更多...
Java中的控制语句

Java中的控制语句

控制语句包括3类&#xff1a;选择语句&#xff08;if语句&#xff0c;switch语句&#xff09;&#xff0c;循环语句&#xff08;for循环&#xff0c;while循&#xff0c;do..while..循环&#xff09;&#xff0c;转向语句&#xff08;break&#xff0c;continue&#xff0c;ret…
阅读更多...
四、通信和网络安全—网络通信模型（CISSP）

四、通信和网络安全—网络通信模型（CISSP）

目录 1.OSI七层参照模型 2.OSI七层模型与TCP/IP网络模型的关系 2.1 网络层（Application Layer）
阅读更多...
Flutter使用问题整理

Flutter使用问题整理

前言 写这篇文章是为了记录平时在使用flutter时遇到的问题&#xff0c;及解决方案&#xff0c;方便再次遇到时能够快速解决。 问题及解决 问题1 真机运行项目&#xff0c;在构建时提示 Running Gradle task assembleDebug... 41.8s [!] App r…
阅读更多...
OpenCV中inRange函数

OpenCV中inRange函数

在OpenCV中&#xff0c;inRange函数用于根据颜色范围从图像中提取特定的颜色区域。这个函数检查输入图像中的每个像素&#xff0c;如果像素值位于指定的范围内&#xff0c;则在输出图像&#xff08;或掩码&#xff09;中对应位置的像素被设置为白色&#xff08;或者说是255&…
阅读更多...
基于STM32的光照检测系统设计

基于STM32的光照检测系统设计

基于STM32的光照检测系统设计 摘要： 随着物联网和智能家居的快速发展，光照检测系统在智能环境控制中扮演着越来越重要的角色。本文设计了一种基于STM32的光照检测系统，该系统能够实时检测环境光强度，并根据光强度调节照明设备，实现智能照明控制。本文首先介绍了系统的总体…
阅读更多...
消息队列-RabbitMQ：MQ作用分类、RabbitMQ核心概念及消息生产消费调试

消息队列-RabbitMQ：MQ作用分类、RabbitMQ核心概念及消息生产消费调试

1、MQ 的相关概念 1&#xff09;什么是 MQ MQ (message queue)&#xff0c;从字面意思上看&#xff0c;本质是个队列&#xff0c;FIFO 先入先出&#xff0c;只不过队列中存放的内容是 message 而已&#xff0c;还是一种跨进程的通信机制&#xff0c;用于上下游传递消息。在互…
阅读更多...
Delphi v11 安卓权限申请

Delphi v11 安卓权限申请

问题 Delphi 10.4 的安卓权限申请代码&#xff0c;在 Delphi 11 下面编译无法通过。 原因 原因是里面有几个变量类型的定义有所不同。 procedure TDmBLE.RequestPermissionsResult(Sender: TObject; const APermissions: TArray<string>; const AGrantResults: TAr…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023