6.泛型

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  1. 6.泛型-泛型
    1. 6.1 知识点
      1. 泛型是什么
      2. 泛型分类
      3. 泛型类和泛型接口
        1. 在类和接口的语句块外部（namespace语句块内）
        2. 在主函数内
      4. 泛型方法
        1. 在类和接口的语句块外部（namespace语句块内）
        2. 在主函数内
      5. 泛型的作用
      6. 总结
    2. 6.2 知识点代码
    3. 6.3 练习题
      1. 定义一个泛型方法，判断类型并返回类型名称与占有的字节数
    4. 6.4 练习题代码

6.泛型-泛型

6.1 知识点

泛型是什么

泛型实现了类型参数化，达到代码重用的目的。通过类型参数化来实现同一份代码操作多种类型。

泛型相当于类型占位符，定义类或方法时使用替代符代表变量类型，当真正使用类或方法时再具体指定类型。

泛型分类

  1. 泛型类：

    • 基本语法：class 类名<泛型占位字母>

  2. 泛型接口：

    • 基本语法：interface 接口名<泛型占位字母>

  3. 泛型方法：

    • 基本语法：方法名<泛型占位字母>(参数列表)
    • 注意：泛型占位字母可以有多个，用逗号分开。

泛型类和泛型接口

在类和接口的语句块外部（namespace语句块内）

  • 泛型类：

    • 单个泛型占位符的泛型测试类：

      class SingleGenericClass<T>
{
    public T value;
}

    • 多个泛型占位符的泛型测试类：

      class MultiGenericClass<T1, T2, K, M, LL, Key, Value>
{
    public T1 value1;
    public T2 value2;
    public K value3;
    public M value4;
    public LL value5;
    public Key value6;
    public Value value7;
}

  • 泛型接口：

    interface IGenericInterface<T>
{
    T Value { get; set; }
}

在主函数内

  • 实例化泛型类：

    SingleGenericClass<int> t = new SingleGenericClass<int>();
t.value = 10;
Console.WriteLine(t.value); // 输出：10

SingleGenericClass<string> t2 = new SingleGenericClass<string>();
t2.value = "123123";
Console.WriteLine(t2.value); // 输出：123123

MultiGenericClass<int, string, float, double, SingleGenericClass<int>, uint, short> t3 = 
    new MultiGenericClass<int, string, float, double, SingleGenericClass<int>, uint, short>();

泛型方法

在类和接口的语句块外部（namespace语句块内）

  • 普通类中的泛型方法：

    class GenericTest2
{
    public void GenericFunction<T>(T value)
    {
        Console.WriteLine(value);
    }

    public void GenericFunction<T>()
    {
        T t = default(T);
    }

    public T GenericFunction<T>(string v)
    {
        return default(T);
    }

    public void GenericFunction<T, K, M>(T t, K k, M m)
    {

    }
}

  • 泛型类中的泛型方法：

    class GenericTest2<T>
{
    public T value;

    public void TestFun<K>(K k)
    {

    }

    public void TestFun(T t)
    {

    }
}

在主函数内

  • 普通类中的泛型方法：

    GenericTest2 genericTest2 = new GenericTest2();
genericTest2.GenericFunction<string>("123123"); // 输出：123123

  • 泛型类中的泛型方法：

    GenericTest2<int> genericTest_2 = new GenericTest2<int>();
genericTest_2.TestFun(10); // 这不是泛型方法，相当于调用TestFun(int t)
genericTest_2.TestFun<string>("123"); // 输出：123
genericTest_2.TestFun<float>(1.2f); // 输出：1.2
genericTest_2.TestFun(true);
genericTest_2.TestFun<int>(250); // 这才是泛型方法
genericTest_2.TestFun(250); // 这样用的还是泛型方法

泛型的作用

  • 不同类型对象的相同逻辑处理可以选择泛型。
  • 使用泛型可以一定程度避免装箱拆箱。

举例：优化 ArrayList。传入泛型后，不同类型数组可以复用相同的代码。

class ArrayList<T>
{
    private T[] array;

    public void Add(T value)
    {

    }

    public void Remove(T value)
    {

    }
}

总结

  • 申明泛型时，它只是一个类型的占位符。
  • 泛型真正起作用的时候是在使用它的时候。
  • 泛型占位字母可以有 n 个，用逗号分开。
  • 泛型占位字母一般是大写字母。
  • 不确定泛型类型时，获取默认值可以使用 default(占位字符)。
  • 看到 < > 包裹的字母，那肯定是泛型。

6.2 知识点代码

using System;

namespace Lesson5_泛型
{
    #region 知识点一 泛型是什么
    //泛型实现了类型参数化，达到代码重用目的
    //通过类型参数化来实现同一份代码上操作多种类型

    //泛型相当于类型占位符
    //定义类或方法时使用替代符代表变量类型
    //当真正使用类或者方法时再具体指定类型
    #endregion

    #region 知识点二 泛型分类

    //泛型类
    //基本语法：class 类名<泛型占位字母>

    //泛型接口
    //基本语法：interface 接口名<泛型占位字母>

    //泛型方法
    //基本语法：方法名<泛型占位字母>(参数列表)

    //注意：泛型占位字母可以有多个，用逗号分开

    #endregion

    //class语句块外 namespace语句块内

    #region 知识点三 泛型类和泛型接口

    //一个泛型占位符的泛型测试类
    class SingleGenericClass<T>
    {
        public T value;
    }

    //多个泛型占位符的泛型测试类
    class MultiGenericClass<T1, T2, K, M, LL, Key, Value>
    {
        public T1 value1;
        public T2 value2;
        public K value3;
        public M value4;
        public LL value5;
        public Key value6;
        public Value value7;
    }

    //泛型接口
    interface IGenericInterface<T>
    {
        T Value
        {
            get;
            set;
        }
    }

    //继承泛型接口的类 继承的时候要传入实际的类型
    class GenericTest : IGenericInterface<int>
    {
        //里面的变量会变成传入的实际类型
        public int Value { get => throw new NotImplementedException(); set => throw new NotImplementedException(); }
    }

    #endregion

    #region 知识点四 泛型方法

    //1.普通类中的泛型方法
    class GenericTest2
    {
        //使用的时候传入实际的类型
        public void GenericFunction<T>(T value)
        {
            Console.WriteLine(value);
        }

        //泛型方法可以重载
        public void GenericFunction<T>()
        {
            //用泛型类型 在里面做一些逻辑处理

            //因为没传入之前不知道泛型是什么类型 想设置默认值会报错
            //T t = 0;//报错
            //T t = null;//报错

            //使用 default(类型) 可以得到类型的默认值
            T t = default(T);
        }

        //泛型可以作为返回值
        public T GenericFunction<T>(string v)
        {
            return default(T);
        }

        //多个泛型占位符的泛型方法
        public void GenericFunction<T, K, M>(T t, K k, M m)
        {

        }
    }

    //2.泛型类中的泛型方法
    //虽然类名也叫GenericTest2 但是和上面的普通类GenericTest2已经不是一个类了
    //泛型也可以说是类名的一部分
    class GenericTest2<T>
    {
        public T value;

        //这才是泛型方法 实际使用时要传入类型
        public void TestFun<K>(K k)
        //public void TestFun<T>(T t)//不能叫T了 因为外面的泛型类的泛型占位符也是T 再叫T会分不清楚是谁的
        {
            Console.WriteLine(k);
        }

        //这个不叫泛型方法 因为 T是泛型类申明的时候 就指定 在使用这个函数的时候 
        //我们不能再去动态的变化了
        public void TestFun(T t)
        {

        }
    }

    #endregion

    #region 知识点五 泛型的作用
    //1.不同类型对象的相同逻辑处理就可以选择泛型
    //2.使用泛型可以一定程度避免装箱拆箱
    //举例：优化ArrayList
    //传入泛型后 不同类型数组的可以复用代码
    class ArrayList<T>
    {
        private T[] array;

        public void Add(T value)
        {

        }

        public void Remove(T value)
        {

        }
    }
    #endregion

    #region 总结
    //1.申明泛型时 它只是一个类型的占位符
    //2.泛型真正起作用的时候 是在使用它的时候
    //3.泛型占位字母可以有n个用逗号分开
    //4.泛型占位字母一般是大写字母
    //5.不确定泛型类型时 获取默认值 可以使用default(占位字符)
    //6.看到<>包裹的字母 那肯定是泛型
    #endregion

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("泛型");

            //主函数内

            #region 知识点三 泛型类和泛型接口

            //一个泛型占位符的泛型测试类

            //泛型占位符T中传入int类型 对应类里的T类型变量value学组就是int类型
            SingleGenericClass<int> t = new SingleGenericClass<int>();
            t.value = 10;
            Console.WriteLine(t.value);//10

            //泛型占位符T中传入string类型 对应类里的T类型变量value学组就是string类型
            SingleGenericClass<string> t2 = new SingleGenericClass<string>();
            t2.value = "123123";
            Console.WriteLine(t2.value);//123123

            //多个泛型占位符的泛型测试类
            //泛型类的占位符也可以填泛型类
            MultiGenericClass<int, string, float, double, SingleGenericClass<int>, uint, short> t3 =
                new MultiGenericClass<int, string, float, double, SingleGenericClass<int>, uint, short>();

            #endregion


            #region 知识点四 泛型方法

            //普通类中的泛型方法
            //new出普通类
            GenericTest2 genericTest2 = new GenericTest2();
            //调用类的泛型方法时传入类型
            genericTest2.GenericFunction<string>("123123");//123123

            //泛型类中的泛型方法
            //new出泛型类
            GenericTest2<int> genericTest_2 = new GenericTest2<int>();
            //这个不叫泛型方法 因为 T是泛型类申明的时候 就指定 在使用这个函数的时候 
            //我们不能再去动态的变化了
            genericTest_2.TestFun(10);
            //这才是泛型方法 实际使用时要传入类型
            genericTest_2.TestFun<string>("123");//123
            genericTest_2.TestFun<float>(1.2f);//1.2f
            genericTest_2.TestFun(true);
            //假如没有同名的方法 甚至可以省略传入类型 会根据传入的参数类型自动传入实际类型
            //建议还是要传类型 更清晰
            genericTest_2.TestFun<int>(250);//这样用的还是泛型方法
            genericTest_2.TestFun(250);
            //这样就不是泛型方法了 因为genericTest_2是泛型int类 里面有TestFun(T t)这个方法
            //传入int相当于有TestFun(int t)这个方法 会调用到这个方法里 所以想要调用泛型方法不能省略<int>了

            #endregion
        }
    }
}

6.3 练习题

定义一个泛型方法，判断类型并返回类型名称与占有的字节数

class语句块内，主函数外

// 判断类型泛型方法
static string JudgeTypeFunction<T>()
{
    if (typeof(T) == typeof(int))
    {
        return string.Format("{0},{1}字节", "整形", sizeof(int));
    }
    else if (typeof(T) == typeof(char))
    {
        return string.Format("{0},{1}字节", "字符", sizeof(char));
    }
    else if (typeof(T) == typeof(float))
    {
        return string.Format("{0},{1}字节", "单精度浮点数", sizeof(float));
    }
    else if (typeof(T) == typeof(string))
    {
        return string.Format("{0},{1}字节", "字符串", "不定");
    }
    return "其它类型";
}

主函数内

Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<int>());    // 整形,4字节
Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<string>()); // 字符串,?字节
Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<char>());   // 字符,2字节
Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<float>());  // 单精度浮点数,4字节
Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<double>()); // 其它类型
Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<uint>());   // 其它类型

6.4 练习题代码

using System;

namespace Lesson5_练习题
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("泛型练习题");

            //主函数内

            #region 练习题一
            //定义一个泛型方法，方法内判断该类型为何类型，并返回类型的名称与占有的字节数
            //如果是int，则返回“整形，4字节”
            //只考虑以下类型
            //int：整形
            //char：字符
            //float：单精度浮点数
            //string：字符串
            //如果是其它类型，则返回“其它类型”
            //（可以通过typeof(类型) == typeof(类型)的方式进行类型判断）

            Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<int>());//整形,4字节
            Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<string>());//字符串,?字节
            Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<char>());//字符,2字节
            Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<float>());//单精度浮点数,4字节
            Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<double>());//其它类型
            Console.WriteLine(JudgeTypeFunction<uint>());//其它类型

            #endregion
        }

        //class语句块内 主函数外

        #region 练习题一

        //判断类型泛型方法
        static string JudgeTypeFunction<T>()
        {
            if (typeof(T) == typeof(int))
            {
                return string.Format("{0},{1}字节", "整形", sizeof(int));
            }
            else if (typeof(T) == typeof(char))
            {
                return string.Format("{0},{1}字节", "字符", sizeof(char));
            }
            else if (typeof(T) == typeof(float))
            {
                return string.Format("{0},{1}字节", "单精度浮点数", sizeof(float));
            }
            else if (typeof(T) == typeof(string))
            {
                return string.Format("{0},{1}字节", "字符串", "?");
            }
            return "其它类型";
        }
        #endregion
    }
}
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