Analyse des méthodes génériques dans les bases de la programmation C# (Partie 1)

C# 2.0 a introduit la fonctionnalité des génériques. En raison de l'introduction des génériques, la vitalité de C# a été considérablement améliorée dans une certaine mesure et il peut compléter certaines fonctions qui nécessitaient l'écriture de codes complexes en C# 1.0. Mais en tant que développeur, j'ai une relation amour-haine avec les génériques. Ce que j'aime, ce sont ses fonctions puissantes et les améliorations d'efficacité apportées par cette fonctionnalité, mais ce que je déteste, c'est que lorsque les génériques sont complexes, ils présentent des structures syntaxiques assez compliquées. .

Cette complexité n'est pas seulement destinée aux débutants, mais aussi une fonctionnalité qui n'est pas facile à maîtriser pour certains développeurs .NET ayant une expérience en développement.

Jetons ensuite un coup d'œil aux fonctionnalités ajoutées dans C# 2.0 : les génériques.

1. Aperçu des fonctionnalités de base des génériques

Dans le développement réel d'un projet, toute API n'a besoin que d'être utilisée. object as L'utilisation de types de paramètres et de types de retour peut impliquer une forte conversion de type à un moment donné. Lorsqu'il s'agit de conversion de type fort, on estime que la première réaction de nombreux développeurs est « l'efficacité ». Les avantages et les inconvénients du typage fort dépendent principalement de l'environnement dans lequel l'utilisateur l'utilise. Il n'y a pas de mauvaise ou de bonne chose absolue. chose au monde. Concernant le typage fort, la question n'est pas le sujet de cet article et je ne la présenterai pas en détail.

Les génériques sont un mécanisme spécial fourni par CLR et C# qui prend en charge une autre forme de réutilisation de code, à savoir la « réutilisation d'algorithmes ». Les génériques implémentent le paramétrage des types et des méthodes. Les types et méthodes génériques peuvent également permettre aux paramètres d'indiquer aux utilisateurs quel type utiliser.

Avantages apportés par les génériques : meilleure vérification au moment de la compilation, plus d'informations pouvant être directement exprimées dans le code, plus de support IDE, meilleures performances. Certaines personnes peuvent se demander pourquoi les génériques apportent autant d’avantages. Utiliser une API classique qui ne peut pas distinguer les différents types équivaut à accéder à cette API dans un environnement dynamique.

CLR permet la création de types référence générique et valeur générique, mais ne permet pas la création d'énumérations génériques, et le CLR permet la création d'interfaces génériques et de délégués génériques, le CLR permet la création de types référence, types de valeur ou interfaces Définir des méthodes génériques. Lors de la définition d'un type ou d'une méthode générique, toutes les variables (telles que T) spécifiées pour le type sont appelées paramètres de type. (T est un nom de variable et T peut être utilisé n'importe où dans le code source où un type de données peut être utilisé.) En C#, les variables de paramètre génériques deviennent T, ou au moins commencent par un T majuscule.

2. Présentation des classes génériques, des interfaces génériques et des délégués génériques

1. Les classes génériques

Les types génériques sont toujours des types, ils peuvent donc être dérivés de n'importe quel type . Lorsque vous utilisez un type générique et spécifiez des arguments de type, vous définissez un nouvel objet de type dans le CLR dérivé du type dont est dérivé le générique.

Une méthode utilisant des paramètres de type génériques. Lors de la compilation JIT, le CLR obtient l'IL, le remplace par l'argument de type spécifié, puis crée le code natif approprié.

Si aucun argument de type n'est fourni pour un paramètre de type générique, alors le type générique n'est pas lié. Si un argument de type est spécifié, le type est un type construit.

Les types construits peuvent être ouverts ou fermés. Les types ouverts contiennent également une classe ixngcanshu, tandis que les types fermés ne sont pas ouverts et chaque partie du type est explicite. Tout le code est en fait exécuté dans le contexte d’un type construit englobant.

L'application des classes génériques dans .NET concerne principalement les classes de collection, et la plupart des classes de collection se trouvent dans les classes System.Collections.Generic et System.Collections.ObjectModel. Ce qui suit est une brève introduction à une classe de collection générique :

(1).SynchronizedCollection : fournit une collection thread-safe qui contient des objets du type spécifié par les paramètres génériques en tant qu'éléments.

[ComVisible(false)]
public class SynchronizedCollection<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IList, ICollection, IEnumerable
  {
    /// <summary>
    /// 初始化 <see cref="T:System.Collections.Generic.SynchronizedCollection`1"/> 类的新实例。
    /// </summary>
    public SynchronizedCollection();
    /// <summary>
    /// 通过用于对线程安全集合的访问进行同步的对象来初始化 <see cref="T:System.Collections.Generic.SynchronizedCollection`1"/> 类的新实例。
    /// </summary>
    /// <param name="syncRoot">用于对线程安全集合的访问进行同步的对象。</param><exception cref="T:System.ArgumentNullException">
    <paramref name="syncRoot"/> 为 null。</exception>
    public SynchronizedCollection(object syncRoot);
    /// <summary>
    /// 使用指定的可枚举元素列表和用于对线程安全集合的访问进行同步的对象来初始化 <see cref="T:System.Collections.Generic.SynchronizedCollection`1"/> 类的新实例。
    /// </summary>
    /// <param name="syncRoot">用于对线程安全集合的访问进行同步的对象。</param>
    <param name="list">用于初始化线程安全集合的元素的 <see cref="T:System.Collections.Generic.IEnumerable`1"/> 集合。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentNullException"><paramref name="syncRoot"/> 或 <paramref name="list"/> 为 null。</exception>
    public SynchronizedCollection(object syncRoot, IEnumerable<T> list);
    /// <summary>
    /// 使用指定的元素数组和用于对线程安全集合的访问进行同步的对象来初始化 <see cref="T:System.Collections.Generic.SynchronizedCollection`1"/> 类的新实例。
    /// </summary>
    /// <param name="syncRoot">用于对线程安全集合的访问进行同步的对象。</param>
    <param name="list">用于初始化线程安全集合的 <paramref name="T"/> 类型元素的 <see cref="T:System.Array"/>。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentNullException"><paramref name="syncRoot"/> 或 <paramref name="list"/> 为 null。</exception>
    public SynchronizedCollection(object syncRoot, params T[] list);
    /// <summary>
    /// 将项添加到线程安全只读集合中。
    /// </summary>
    /// <param name="item">要添加到集合的元素。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentException">设置的值为 null，或者不是集合的正确泛型类型 <paramref name="T"/>。</exception>
    public void Add(T item);
    /// <summary>
    /// 从集合中移除所有项。
    /// </summary>
    public void Clear();
    /// <summary>
    /// 从特定索引处开始，将集合中的元素复制到指定的数组。
    /// </summary>
    /// <param name="array">从集合中复制的 <paramref name="T "/>类型元素的目标 <see cref="T:System.Array"/>。</param>
    <param name="index">复制开始时所在的数组中的从零开始的索引。</param>
    public void CopyTo(T[] array, int index);
    /// <summary>
    /// 确定集合是否包含具有特定值的元素。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// 如果在集合中找到元素值，则为 true；否则为 false。
    /// </returns>
    /// <param name="item">要在集合中定位的对象。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentException">设置的值为 null，或者不是集合的正确泛型类型 <paramref name="T"/>。</exception>
    public bool Contains(T item);
    /// <summary>
    /// 返回一个循环访问同步集合的枚举数。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// 一个 <see cref="T:System.Collections.Generic.IEnumerator`1"/>，用于访问集合中存储的类型的对象。
    /// </returns>
    public IEnumerator<T> GetEnumerator();
    /// <summary>
    /// 返回某个值在集合中的第一个匹配项的索引。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// 该值在集合中的第一个匹配项的从零开始的索引。
    /// </returns>
    /// <param name="item">从集合中移除所有项。</param><exception cref="T:System.ArgumentException">设置的值为 null，或者不是集合的正确泛型类型 
    <paramref name="T"/>。</exception>
    public int IndexOf(T item);
    /// <summary>
    /// 将一项插入集合中的指定索引处。
    /// </summary>
    /// <param name="index">要从集合中检索的元素的从零开始的索引。</param><param name="item">要作为元素插入到集合中的对象。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentOutOfRangeException">指定的 <paramref name="index"/> 小于零或大于集合中的项数。</exception>
    <exception cref="T:System.ArgumentException">设置的值为 null，或者不是集合的正确泛型类型 <paramref name="T"/>。</exception>
    public void Insert(int index, T item);
    /// <summary>
    /// 从集合中移除指定项的第一个匹配项。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// 如果从集合中成功移除了项，则为 true；否则为 false。
    /// </returns>
    /// <param name="item">要从集合中移除的对象。</param>
    public bool Remove(T item);
    /// <summary>
    /// 从集合中移除指定索引处的项。
    /// </summary>
    /// <param name="index">要从集合中检索的元素的从零开始的索引。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentOutOfRangeException">指定的 <paramref name="index"/> 小于零或大于集合中的项数。</exception>
    public void RemoveAt(int index);
    /// <summary>
    /// 从集合中移除所有项。
    /// </summary>
    protected virtual void ClearItems();
    /// <summary>
    /// 将一项插入集合中的指定索引处。
    /// </summary>
    /// <param name="index">集合中从零开始的索引，在此处插入对象。</param><param name="item">要插入到集合中的对象。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentOutOfRangeException">指定的 <paramref name="index"/> 小于零或大于集合中的项数。</exception>
    <exception cref="T:System.ArgumentException">设置的值为 null，或者不是集合的正确泛型类型 <paramref name="T"/>。</exception>
    protected virtual void InsertItem(int index, T item);
    /// <summary>
    /// 从集合中移除指定 <paramref name="index"/> 处的项。
    /// </summary>
    /// <param name="index">要从集合中检索的元素的从零开始的索引。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentOutOfRangeException">指定的 <paramref name="index"/> 小于零或大于集合中的项数。</exception>
    protected virtual void RemoveItem(int index);
    /// <summary>
    /// 使用另一项替换指定索引处的项。
    /// </summary>
    /// <param name="index">要替换的对象的从零开始的索引。</param><param name="item">要替换的对象。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentOutOfRangeException">指定的 <paramref name="index"/> 小于零或大于集合中的项数。</exception>
    protected virtual void SetItem(int index, T item);
    /// <summary>
    /// 返回一个循环访问同步集合的枚举数。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// 一个 <see cref="T:System.Collections.Generic.IEnumerator`1"/>，用于访问集合中存储的类型的对象。
    /// </returns>
    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator();
    /// <summary>
    /// 从特定索引处开始，将集合中的元素复制到指定的数组。
    /// </summary>
    /// <param name="array">从集合中复制的 <paramref name="T"/> 类型元素的目标 <see cref="T:System.Array"/>。</param>
    <param name="index">复制开始时所在的数组中的从零开始的索引。</param>
    void ICollection.CopyTo(Array array, int index);
    /// <summary>
    /// 向集合中添加一个元素。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// 新元素的插入位置。
    /// </returns>
    /// <param name="value">要添加到集合中的对象。</param>
    int IList.Add(object value);
    /// <summary>
    /// 确定集合是否包含具有特定值的元素。
    /// </summary>
    /// <returns>
    /// 如果在集合中找到元素 <paramref name="value"/>，则为 true；否则为 false。
    /// </returns>
  /// <param name="value">要在集合中定位的对象。</param><exception cref="T:System.ArgumentException"><paramref name="value"/> 不是集合所含类型的对象。</exception>
    bool IList.Contains(object value);
    /// <summary>
    /// 确定集合中某个元素的从零开始的索引。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// 如果在集合中找到，则为 <paramref name="value"/> 的索引；否则为 -1。
    /// </returns>
    /// <param name="value">集合中要确定其索引的元素。</param>
    int IList.IndexOf(object value);
    /// <summary>
    /// 将某个对象插入到集合中的指定索引处。
    /// </summary>
    /// <param name="index">从零开始的索引，将在该位置插入 <paramref name="value"/>。</param><param name="value">要在集合中插入的对象。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentOutOfRangeException">指定的 <paramref name="index"/> 小于零或大于集合中的项数。</exception>
    <exception cref="T:System.ArgumentException">设置的 <paramref name="value"/> 为 null，或者不是集合的正确泛型类型 <paramref name="T"/>。</exception>
    void IList.Insert(int index, object value);
    /// <summary>
    /// 从集合中移除作为元素的指定对象的第一个匹配项。
    /// </summary>
    /// <param name="value">要从集合中移除的对象。</param>
    void IList.Remove(object value);
  }

(2).KeyedByTypeCollection : Fournit une collection dont les éléments sont les types utilisés comme clés.

[__DynamicallyInvokable]
  public class KeyedByTypeCollection<TItem> : KeyedCollection<Type, TItem>
  {
    /// <summary>
    /// 初始化 <see cref="T:System.Collections.Generic.KeyedByTypeCollection`1"/> 类的新实例。
    /// </summary>
    public KeyedByTypeCollection();
    /// <summary>
    /// 根据指定的对象枚举初始化 <see cref="T:System.Collections.Generic.KeyedByTypeCollection`1"/> 类的新实例。
    /// </summary>
    /// <param name="items">泛型类型 <see cref="T:System.Object"/> 的 <see cref="T:System.Collections.Generic.IEnumerable`1"/>，用于初始化集合。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentNullException"><paramref name="items"/> 为 null。</exception>
    public KeyedByTypeCollection(IEnumerable<TItem> items);
    /// <summary>
    /// 返回集合中第一个具有指定类型的项。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// 如果为引用类型，则返回类型 <paramref name="T"/> 的对象；如果为值类型，则返回类型 <paramref name="T"/> 的值。 
    如果集合中不包含类型 <paramref name="T"/> 的对象，则返回类型的默认值：如果是引用类型，默认值为 null；如果是值类型，默认值为 0。
    /// </returns>
    /// <typeparam name="T">要在集合中查找的项的类型。</typeparam>
    [TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline this type of method across NGen image boundaries")]
    public T Find<T>();
    /// <summary>
    /// 从集合中移除具有指定类型的对象。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// 从集合中移除的对象。
    /// </returns>
    /// <typeparam name="T">要从集合中移除的项的类型。</typeparam>
    [TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline this type of method across NGen image boundaries")]
    public T Remove<T>();
    /// <summary>
    /// 返回 <see cref="T:System.Collections.Generic.KeyedByTypeCollection`1"/> 中包含的类型 <paramref name="T"/> 的对象的集合。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// 一个类型 <paramref name="T"/> 的 <see cref="T:System.Collections.ObjectModel.Collection`1"/>，包含来自原始集合的类型 <paramref name="T"/> 的对象。
    /// </returns>
    /// <typeparam name="T">要在集合中查找的项的类型。</typeparam>
    [TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline this type of method across NGen image boundaries")]
    public Collection<T> FindAll<T>();
    /// <summary>
    /// 从集合中移除所有具有指定类型的元素。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// <see cref="T:System.Collections.ObjectModel.Collection`1"/>，包含来自原始集合的类型 <paramref name="T"/> 的对象。
    /// </returns>
    /// <typeparam name="T">要从集合中移除的项的类型。</typeparam>
    [TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline this type of method across NGen image boundaries")]
    public Collection<T> RemoveAll<T>();
    /// <summary>
    /// 获取集合中包含的某个项的类型。
    /// </summary>
    /// 
    /// <returns>
    /// 集合中指定的 <paramref name="item"/> 的类型。
    /// </returns>
    /// <param name="item">集合中要检索其类型的项。</param><exception cref="T:System.ArgumentNullException"><paramref name="item"/> 为 null。</exception>
    [__DynamicallyInvokable]
    protected override Type GetKeyForItem(TItem item);
    /// <summary>
    /// 在集合中的特定位置插入一个元素。
    /// </summary>
    /// <param name="index">从零开始的索引，应在该位置插入 <paramref name="item"/>。</param><param name="item">要在集合中插入的对象。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentNullException"><paramref name="item"/> 为 null。</exception>
    [__DynamicallyInvokable]
    protected override void InsertItem(int index, TItem item);
    /// <summary>
    /// 使用一个新对象替换指定索引处的项。
    /// </summary>
    /// <param name="index">要替换的 <paramref name="item"/> 的从零开始的索引。</param><param name="item">要添加到集合中的对象。</param>
    <exception cref="T:System.ArgumentNullException"><paramref name="item"/> 为 null。</exception>
    [__DynamicallyInvokable]
    protected override void SetItem(int index, TItem item);
  }

CLR prend en charge la délégation générique, qui vise à garantir que tout type d'objet peut être transmis à une méthode de rappel de manière sécurisée. Les délégués génériques permettent de transmettre une instance de type enfant à une méthode de rappel sans effectuer de boxing. Le timing des délégués ne fournit que 4 méthodes : un constructeur, une méthode Invlke, une méthode BeginInvoke et une méthode EndInvoke. Si vous définissez un type délégué qui spécifie des paramètres de type, le compilateur définira la méthode de la classe déléguée et remplacera le type de paramètre et le type de valeur de la méthode par les paramètres de type spécifiés.

Ce qui précède est le contenu de l'analyse de méthode générique (partie 1) des bases de la programmation C#. Pour plus de contenu connexe, veuillez faire attention au site Web PHP chinois (www.php.cn) !