C# Where 泛型约束的实现

2025-04-22 16:50

本文主要是介绍C# Where 泛型约束的实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

《C#Where泛型约束的实现》本文主要介绍了C#Where泛型约束的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...

C#中,Where关键字主要有两种用途

1、在泛型约束中限制类型参数

2、在LINQ查询中筛选数据

本文主要介绍where关键字在在泛型约束中的使用

泛型定义中的 where 子句指定对用作泛型类型、方法、委托或本地函数中类型参数的参数类型的约束。通过使用 where 关键字和泛型约束,可以创建更安全、更灵活的泛型类和方法的实现。

使用的对象

Where可以对方法委托接口使用。

类的使用,例如C#中常用的List<T>

C# Where 泛型约束的实现

方法的使用,

public void MyFunc<T>() where T:struct

委托的使用

public delegate void MyDelete<T>() where T : class;

接口的使用

C# Where 泛型约束的实现

约束分类

约束

说明

where T : struct

T必须是值类型,如int,double等

where T : class

T必须是引用类型,如string,List<T>等

where T : new()

T必须有无参构造函数,即T参数可以通过使用new关键字创建实例。当与其他约束一起使用时,new() 约束必须最后指定。

where T : 基类

T 必须继承自某个基类

where T : 接口

T 必须实现某个接口

where T : U

T 必须派生自 U

where T : struct

public class MyClass<T> where T : struct
{
    public T Value { get; set; }
}

例子:

// 只接受值类型的泛型方法
public class ValueCalculator<T> where T : struct
{
    public T AddChina编程(T a, T b)
    {
        return (dynamic)a + (dynamic)b; // 简单示例,实际中需要更安全的实现
    }
}

// 使用示例
class Program
{
    static void Main()
    {
        var intCalc = new ValueCalculator<int>();
        Console.WriteLine(intCalc.Add(5, 3)); // 输出 8
        
        // 下面这行会编译错误,因为 string 是引用类型
        // var stringCalc = new ValueCalculator<string>();
    }
}

where T : class

public class MyClass<T> where T : class
{
    public T Value { get; set; }
}

例子 

public class Repository<T> where T : class, new()
{
    private List<T> items = new List<T>();
    
    public T CreateItem()
    {
        var newItem = new T(); // 可以实例化,因为有 new() 约束
        items.Add(newItem);
        return newItem;
    }
    
    public void DisplayCount()
    {
        Console.WriteLine($"Items count: {items.Count}");
    }
}

// 使用示例
class Program
{
    class Customer
    {
        public string Name { get; set; }
    }
    
    static void Main()
    {
        var repo = new Repository<Customer>();
        var customer = repo.CreateItem();
        customer.Name = "John Doe";
        repo.DisplayCount(); // 输出 Items count: 1
    }
}

where T : new()

public class Factory<T> where T : new()
{
    public T CreateInstance()
    {
        return new T();
    }
}

where T : 基类

public class AnimalShelter<T> where T : Animal
{
    public void Shelter(T animal)
    {
        animal.Feed();
    }
}

where T : 接口

public class Sorter<编程;T> where T : IComparable<T>
{
    publicjavascript void Sort(T[] array)
    {
        Array.Sort(array);
    }
}

 例子

using System;

// 定义一个接口
public interface IDisplayable
{
    void Display();
}

// 实现接口的类
public class Product : IDisplayable
{
    public string Name { get; set; }
    
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine($"Product: {Name}");
    }
}

// 使用 where 约束确保 T 实现 IDisplayable
public class DisplayManager<T> where T : IDisplayable
{
    public void Show(T item)
    {
        item.Display(); // 安全调用,因为知道 T 有 Display 方法
    }
}

// 使用示例
class Program
{
    static void Main()
    {
        var product = new Product { Name = "Laptop" };
        var manager = new DisplayManager<Product>();
        manager.Show(product);
    }
}

where T : U

public class DerivedContainer<T, U> where T : U
{
  http://www.chinasem.cn  // T 必须继承自 U 或实现 U(如果 U 是接口)
}

 例子

public class Animal
{
    public virtual void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("Some animal sound");
    }
}

public class Dog : Animal
{
    public override void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("Bark!");
    }
}

// 约束 T 必须继承自 Animal
public class AnimalShelter<T> where T : Animal
{
    public void LetAnimalMakeSound(T animal)
    {
        animal.MakeSound(); // 可以调用 Animal 的方法
    }
}

// 使用示例
class Program
{
    static void Main()
    {
        var shelter = new AnimalShelter<Dog>();
        shelter.LetAnimalMakeSound(new Dog()); // 输出 "Bark!"
    }
}

多重约束

可以为类型参数指定多个约束

需要注意的是:当与其他约束一起使用时,new() 约束必须最后指定。

public classChina编程 MyClass<T> where T : class, IDisposable, new()
{
    
}

多个类型参数的约束

对于多个类型参数,每个都可以有自己的约束:

 public class MyClass<TKey, TValue>
 where TKey : IComparable<TKey>
 where TValue : class,new()
 {
     
 }

约束的优点

1、增强类型安全 - 编译器可以在编译时捕获类型不匹配的错误。

2、减少运行时转换 - 避免不必要的类型检查和转换。

3、启用更多操作 - 知道类型参数具有某些特性(如特定方法或构造函数)后,可以在泛型代码中 使用这些特性。

4、不会对性能产生可测量的影响

总结:合理使用泛型约束可以显著提高代码质量和安全性,但应该避免过度使用导致不必要的复杂性。在大多数情况下,优点远大于缺点,特别是在开发库代码或框架时。

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