C# 類型參數(shù)約束使用的原因：如果要檢查泛型列表中的某個(gè)項(xiàng)以確定它是否有效，或者將它與其他某個(gè)項(xiàng)進(jìn)行比較，則編譯器必須在一定程度上保證它需要調(diào)用的運(yùn)算符或方法將受到客戶端代碼可能指定的任何類型參數(shù)的支持。這種保證是通過(guò)對(duì)泛型類定義應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)約束獲得的。例如，基類約束告訴編譯器：僅此類型的對(duì)象或從此類型派生的對(duì)象才可用作類型參數(shù)。一旦編譯器有了這個(gè)保證，它就能夠允許在泛型類中調(diào)用該類型的方法。約束是使用上下文關(guān)鍵字 where 應(yīng)用的。下面的代碼示例演示可通過(guò)應(yīng)用基類約束添加到 GenericList 類的功能。

在定義泛型類時(shí)，可以對(duì)客戶端代碼能夠在實(shí)例化類時(shí)用于類型參數(shù)的類型種類施加限制。如果客戶端代碼嘗試使用某個(gè)約束所不允許的類型來(lái)實(shí)例化類，則會(huì)產(chǎn)生編譯時(shí)錯(cuò)誤。這些限制稱為約束。約束是使用 where 上下文關(guān)鍵字指定的。下面列出了六種類型的約束：

◆T：結(jié)構(gòu)

類型參數(shù)必須是值類型?？梢灾付ǔ?Nullable 以外的任何值類型。

◆T：類

類型參數(shù)必須是引用類型，包括任何類、接口、委托或數(shù)組類型。

◆T：new()

類型參數(shù)必須具有無(wú)參數(shù)的公共構(gòu)造函數(shù)。當(dāng)與其他約束一起使用時(shí)，new() 約束必須***指定。

◆T：<基類名>

類型參數(shù)必須是指定的基類或派生自指定的基類。

◆T：<接口名稱>

類型參數(shù)必須是指定的接口或?qū)崿F(xiàn)指定的接口?？梢灾付ǘ鄠€(gè)接口約束。約束接口也可以是泛型的。

◆T：U

為 T 提供的類型參數(shù)必須是為 U 提供的參數(shù)或派生自為 U 提供的參數(shù)。這稱為裸類型約束。

C# 類型參數(shù)約束代碼

public class Employee  
{  
    private string name;  
    private int id;  
 
    public Employee(string s, int i)  
    {  
        name = s;  
        id = i;  
    }  
 
    public string Name  
    {  
        get { return name; }  
        set { name = value; }  
    }  
 
    public int ID  
    {  
        get { return id; }  
        set { id = value; }  
    }  
}  
 
public class GenericList where T : Employee  
{  
    private class Node  
    {  
        private Node next;  
        private T data;  
 
        public Node(T t)  
        {  
            next = null;  
            data = t;  
        }  
 
        public Node Next  
        {  
            get { return next; }  
            set { next = value; }  
        }  
 
        public T Data  
        {  
            get { return data; }  
            set { data = value; }  
        }  
    }  
 
    private Node head;  
 
    public GenericList() //constructor  
    {  
        head = null;  
    }  
 
    public void AddHead(T t)  
    {  
        Node n = new Node(t);  
        n.Next = head;  
        head = n;  
    }  
 
    public IEnumerator GetEnumerator()  
    {  
        Node current = head;  
 
        while (current != null)  
        {  
            yield return current.Data;  
            current = current.Next;  
        }  
    }  
 
    public T FindFirstOccurrence(string s)  
    {  
        Node current = head;  
        T t = null;  
 
        while (current != null)  
        {  
            //The constraint enables access to the Name property.  
            if (current.Data.Name == s)  
            {  
                t = current.Data;  
                break;  
            }  
            else 
            {  
                current = current.Next;  
            }  
        }  
        return t;  
    }  
} 

約束使得泛型類能夠使用 Employee.Name 屬性，因?yàn)轭愋蜑?T 的所有項(xiàng)都保證是 Employee 對(duì)象或從 Employee 繼承的對(duì)象。

可以對(duì)同一類型參數(shù)應(yīng)用多個(gè)約束，并且約束自身可以是泛型類型，如下所示：

C# 類型參數(shù)約束代碼

class EmployeeList where T : Employee, IEmployee, System.IComparable, new()  
{  
    // ...  
} 

通過(guò)約束類型參數(shù)，可以增加約束類型及其繼承層次結(jié)構(gòu)中的所有類型所支持的允許操作和方法調(diào)用的數(shù)量。因此，在設(shè)計(jì)泛型類或方法時(shí)，如果要對(duì)泛型成員執(zhí)行除簡(jiǎn)單賦值之外的任何操作或調(diào)用 System.Object 不支持的任何方法，您將需要對(duì)該類型參數(shù)應(yīng)用約束。

在應(yīng)用 where T : class 約束時(shí)，建議不要對(duì)類型參數(shù)使用 == 和 != 運(yùn)算符，因?yàn)檫@些運(yùn)算符僅測(cè)試引用同一性而不測(cè)試值相等性。即使在用作參數(shù)的類型中重載這些運(yùn)算符也是如此。下面的代碼說(shuō)明了這一點(diǎn)；即使 String 類重載 == 運(yùn)算符，輸出也為 false。

C# 類型參數(shù)約束代碼

public static void OpTest(T s, T t) where T : class 
{  
    System.Console.WriteLine(s == t);  
}  
static void Main()  
{  
    string s1 = "foo";  
    System.Text.StringBuilder sb = new System.Text.StringBuilder("foo");  
    string s2 = sb.ToString();  
    OpTest<string>(s1, s2);  
} 

這種情況的原因在于，編譯器在編譯時(shí)僅知道 T 是引用類型，因此必須使用對(duì)所有引用類型都有效的默認(rèn)運(yùn)算符。如果需要測(cè)試值相等性，建議的方法是同時(shí)應(yīng)用 where T : IComparable 約束，并在將用于構(gòu)造泛型類的任何類中實(shí)現(xiàn)該接口。

C# 未綁定的類型參數(shù)

沒(méi)有約束的類型參數(shù)（如公共類 SampleClass{} 中的 T）稱為未綁定的類型參數(shù)。未綁定的類型參數(shù)具有以下規(guī)則：

不能使用 != 和 == 運(yùn)算符，因?yàn)闊o(wú)法保證具體類型參數(shù)能支持這些運(yùn)算符。

可以在它們與 System.Object 之間來(lái)回轉(zhuǎn)換，或?qū)⑺鼈冿@式轉(zhuǎn)換為任何接口類型。

可以將它們與 null 進(jìn)行比較。將未綁定的參數(shù)與 null 進(jìn)行比較時(shí)，如果類型參數(shù)為值類型，則該比較將始終返回 false。

C# 裸類型約束

用作約束的泛型類型參數(shù)稱為裸類型約束。當(dāng)具有自己的類型參數(shù)的成員函數(shù)需要將該參數(shù)約束為包含類型的類型參數(shù)時(shí)，裸類型約束很有用，如下面的示例所示：

C# 類型參數(shù)約束代碼

class List  
{  
    void Add(List items) where U : T {/*...*/}  
} 

在上面的示例中，T 在 Add 方法的上下文中是一個(gè)裸類型約束，而在 List 類的上下文中是一個(gè)未綁定的類型參數(shù)。

裸類型約束還可以在泛型類定義中使用。注意，還必須已經(jīng)和其他任何類型參數(shù)一起在尖括號(hào)中聲明了裸類型約束：

C# 類型參數(shù)約束代碼

//naked type constraint  
public class SampleClass where T : V { } 

泛型類的裸類型約束的作用非常有限，因?yàn)榫幾g器除了假設(shè)某個(gè)裸類型約束派生自 System.Object 以外，不會(huì)做其他任何假設(shè)。在希望強(qiáng)制兩個(gè)類型參數(shù)之間的繼承關(guān)系的情況下，可對(duì)泛型類使用裸類型約束。

C# 類型參數(shù)約束的相關(guān)內(nèi)容就向你介紹到這里，希望對(duì)你了解和學(xué)習(xí)C# 類型參數(shù)約束有所幫助。

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