泛型通过类型参数化提升代码复用性与类型安全性,如List、Dictionary等;支持泛型方法与类定义,避免装箱拆箱并实现编译时检查;结合where约束可限定类型行为,协变(out)和逆变(in)增强接口灵活性,广泛应用于LINQ等场景。

.NET 中的泛型是一种强大的语言特性,它允许开发者编写可重用且类型安全的代码。通过使用泛型,你可以定义类、接口、方法和委托,而不必在定义时指定具体的数据类型。类型参数在实际使用时才被指定,从而避免了运行时类型转换和装箱拆箱操作,提升了性能并增强了代码的可维护性。
泛型的基本语法与使用
在 .NET 中,泛型通过尖括号
例如,定义一个泛型方法:
public T GetDefault{
return default(T);
}
调用时可以显式或隐式指定类型:
var value = GetDefaultvar obj = GetDefault
也可以定义泛型类:
public class Box{
private T content;
public void Set(T item) => content = item;
public T Get() => content;
}
使用方式如下:
var intBox = new BoxintBox.Set(123);
var number = intBox.Get(); // 类型安全,无需转换
泛型约束提升代码可靠性
虽然泛型提供了灵活性,但在某些操作中需要对类型参数施加限制,比如要求类型实现某个接口或具有无参构造函数。这时可以使用泛型约束。
常见约束包括:
- where T : class —— 限制为引用类型
- where T : struct —— 限制为非空值类型
- where T : new() —— 要求有公共无参构造函数
- where T : IComparable —— 要求实现指定接口
- where T : U —— 指定类型参数必须继承自另一个类型参数
示例:要求类型能被实例化并实现比较接口
public class SortHelper{
public T CreateAndCompare(T other)
{
var instance = new T();
if (instance.CompareTo(other) > 0)
return instance;
return other;
}
}
协变与逆变增强接口灵活性
.NET 支持泛型接口中的协变(out)和逆变(in),用于实现更灵活的类型赋值。
协变允许将子类型集合视为父类型接口,适用于只输出数据的场景:
IEnumerableIEnumerable
这之所以可行,是因为 IEnumerable
逆变则用于输入参数,如:
Action因为 Action
泛型在实际开发中的优势
使用泛型带来的好处不仅仅是类型安全,还包括:
- 避免装箱拆箱:值类型无需转换为 object,减少内存分配和性能损耗
- 提高代码复用性:一套逻辑可处理多种类型
- 编译时检查:错误在编码阶段即可发现,而非运行时报错
- 清晰的 API 设计:方法签名明确表达了支持的类型范围
比如,LINQ 的大多数操作都基于泛型,使得查询可以作用于任意对象集合,同时保持强类型体验。
基本上就这些。掌握泛型是写出高质量 .NET 代码的关键一步,理解其机制和应用场景能让程序更健壮、高效。








