C#、Java 泛型和 C 模板在性能、灵活性和兼容性方面如何比较？

C#、Java 中的泛型和 C 中的模板的比较分析

C# 泛型

C# 泛型支持类型安全集合的声明，例如as:

List<person> foo = new List<person>();</person></person>

在幕后，C# 编译了一个专门的 List 列表。类型，通过消除强制转换来提高性能并确保编译时类型安全。但是，旧版 C# 代码可能无法识别泛型，需要手动转换为普通的旧 List 对象。

Java 泛型

Java 泛型的操作方式与 C# 泛型类似：

ArrayList<person> foo = new ArrayList<person>();</person></person>

但是，Java 使用“类型擦除”，即在运行时删除类型信息。这种方法保持了与旧代码的兼容性，但由于必要的转换和通过反射降低类型信息的可见性，可能会降低性能。

C 模板

C 模板有助于创建不依赖虚拟机的通用代码。与 C# 和 Java 不同，这些模板生成优化的机器代码，而无需运行时系统的开销。它们提供无限的灵活性来定义具有任意约束的模板并支持操作，例如：

std::list<person>* foo = new std::list<person>();
string addNames<t>(T first, T second) { return first + second; } // Assuming T has the + operator</t></person></person>

C 模板在所讨论的方法中提供了最大的灵活性和性能。

优点和缺点

C#泛型

优点：

• 通过类型专门化增强性能
• 编译时类型安全

缺点：

• 与遗留代码的潜在兼容性问题

Java泛型

优点：

• 向后兼容旧代码
• 没有性能的类型安全处罚

缺点：

• 转换开销
• 通过反射缺乏类型信息的可见性

C模板

优点：

• 高灵活性和性能
• 无虚拟机开销

缺点：

• 语法更复杂
• 需要模板元编程知识

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