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  • C#教程之c# in depth的泛型实现实例代码

1.默认值表达式
如果已经明确了要处理的类型,也就知道了它的“默认”值。不知道要引用的类型,就不能直接指定默认值。不能使用null,因为它可能不是一个引用类型,不能使用0,因为它可能不是数值类型。虽然很少需要用到默认值,但它偶尔还是有用的。Dictionary<TKey,TValue>就是一个好的例子,它有个TryValue方法,它的作用有点儿像对数值类型进行处理的TryParse方法:他用一个输出参数来接收你打算获取的值,用一个Boolean返回值显示它是否成功。这意味着方法必须用TValue类型的值来填充输出参数。请记住,输出参数必须在方法正常返回之前赋值。
为了满足这方面的要求,c#2提供了默认值表达式。虽然c#语言规范没有说他是一个操作符,但可以把它看做是与typeof相似的操作符,只是返回值不一样罢了。

 

复制代码 代码如下:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

 

namespace 默认值表达式
{
    class Program
    {
        static int CompareToDefault<T>(T value)
        where T : IComparable<T>
        {
            return value.CompareTo(default(T));
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine(CompareToDefault("x"));
            Console.WriteLine(CompareToDefault(10));
            Console.WriteLine(CompareToDefault(0));
            Console.WriteLine(CompareToDefault(-10));
            Console.WriteLine(CompareToDefault(DateTime.MinValue));
        }
    }
}

 

运行结果:

在上述代码中,我们为泛型方法使用了3种不同的类型:string,int和DateTime. CompareToDefault方法规定只能使用实现了IComparable<T>接口的类型作为参数,这样才能为传入的值调用ComparTo<T>.传入的值要和类型的默认值进行比较。string是引用类型,默认值是null—根据有关CompareTo的文档,所有引用类型的值都要大于null,所以第一个输出的结果是1,随后三行和int的默认值进行比较,显示int的默认值是0.最后一行输出0,显示了DateTime.MinValue就是DateTime的默认值。
如果传递的参数是null,上述代码会抛出NullReferenceException异常。

2.直接比较

虽然上述代码演示了如何进行比较,但我们并不是总是愿意限制我们自己的类型来实现IComparable<T>或者它的姊妹接口IEquatable<T>,后者提供了一个强类型的Equals(T)方法,以弥补所有类型都具备的Equals(object)的不足。如果没有接口允许我们访问一些额外的信息,那么我们能做的事情就很少了。只能调用Equals(object)。如果要比较的值时值类型,它会造成装箱。
如果一个类型是未约束的,就可以使用==和!=操作符,但只能将该类型的值与null进行比较。不能直接比较两个T类型的值(会报错,无法通过编译),如果类型实参是一个引用类型,会进行正常的引用比较。如果为T提供的类型实参是一个非可空值类型,与null进行比较总是不相等(这样一来,JIT编译器就可以移除这个比较)。如果类型实参是可空值类型,那么就会自然而然的与类型的空值进行比较。
如果一个类型参数被约束成值类型,就完全不能使用==和!=。如果被约束成引用类型,那么具体执行的比较将完全取决于类型参数被约束成什么类型。如果它只是一个引用类型,那么执行的是简单的引用比较。如果被进一步约束成继承自某个重载了==和!=操作符的特定类型,就会使用重载运算符。但要注意,假如调用者指定的类型实参恰巧也进行了重载,那么这个重载操作符是不会使用的。

 

复制代码 代码如下:

using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace 直接比较实现
{
    class Program
    {
        static bool AreReferencesEqual<T>(T first, T second)
            where T:class
        {
            return first == second;
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            string name = "Joy";
            string intro1 = "My name is "+name;
            string intro2 = "My name is "+name;
            Console.WriteLine(intro1==intro2);
            Console.WriteLine(AreReferencesEqual(intro1,intro2));
        }
    }
}

 

运行结果为:


虽然string 重载了==,但在执行的比较中是不会用这个重载的。基本上,在说编译AreReferencesEqual<T>时,编译器根本不知道有哪些重载可用,就好比传入的只是object类型的参数。
并非只有操作符才有这个问题,遇到泛型类型时,编译器会在编译未绑定时就解析好所有方法重载,而不是等到执行时,才去为每个可能的方法调用重新考虑是否存在更具体的重载。例如,Console.WriteLine(default(t));这个语句总是被解析成Console.WriteLine(object object),即使为T传递的类型恰好就是string,也不会调用Console.WriteLine(string value),这好比普通方法重载是发生在编译时,而不是执行时。
需要对值进行比较时,有两个相当有用的类,他们是EqualityComparer<T>和Comparer<T>,两者都位于System.Collection.Generic命名空间中。他们分别实现了IEqualityComparer<T>(适合对字典进行比较和哈希处理)和IComparer<T>(适合排序)。这两个类的Default属性能返回一个实现,能为特点的类型采取正确的比较操作。
说明:泛型比较接口  共有四个主要的泛型接口可用于比较。IComparer<T>和IComparable<T>用于排序(判断某个值是小于、等于还是大于另一个值),而IEqualityComparer<T>和IEquatable<T>通过某种标准来比较两个项的相等性,或查找某个项的散列(通过相等性方式匹配)
如果换一种方式来划分这四个接口,IComparer<T>和IEqualiyComparer<T>的实例能比较两个不同的值,而IComparer<T>和IEquatable<T>的实例则可以比较它们本身和其他值。

3.一个完整的比较实例,表示一对值

这是一个完整的实例,它实现了一个有用的泛型类型,也就是一个Pair<T1,T2>,用于容纳两个值,类似键值对,但这两个值之间没有任何关系。
除了提供属性来访问值本身之外,我们还覆盖了Equals和GetHashCode方法,从而使这个类型的实例能很好的作为字典中的键来使用。
 pair<T1,T2>类

 

复制代码 代码如下:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

 

namespace 表示一对值的泛型类
{
    public sealed class Pair<T1, T2> : IEquatable<Pair<T1, T2>>
    {
        private static readonly IEqualityComparer<T1> FirstComparer = EqualityComparer<T1>.Default;
        private static readonly IEqualityComparer<T2> SecondComparer = EqualityComparer<T2>.Default;
        private readonly T1 first;
        private readonly T2 second;
        public Pair(T1 first, T2 second)
        {
            this.first = first;
            this.second = second;
        }
        public T1 First { get { return first; } }
        public T2 Second { get { return second; } }
        public bool Equals(Pair<T1, T2> other)
        {
            return other != null && FirstComparer.Equals(this.First, other.First) && SecondComparer.Equals(this.Second, other.Second);
        }
        public override bool Equals(object obj)
        {
            return Equals(obj as Pair<T1,T2>);
        }
        public override int GetHashCode()
        {
            return FirstComparer.GetHashCode(first) * 37 + SecondComparer.GetHashCode(second);
        }
    }
}

 

Pair<T1,T2>辅助类

 

复制代码 代码如下:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

 

namespace 表示一对值的泛型类
{
    public static class Pair
    {
        public static Pair<T1, T2> Of<T1, T2>(T1 first, T2 second)
        {
            return new Pair<T1, T2>(first,second);
        }
    }
}

 

主体方法

 

复制代码 代码如下:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace 表示一对值的泛型类
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Pair<string, string> pair1 = new Pair<string, string>("hello","world");
            Pair<string, string> pair2 = new Pair<string, string>("hello", "world");
            Pair<int, string> pair3 = new Pair<int, string>(1,"hello world");
            bool c = pair1.Equals(pair2);
            bool d = pair2.Equals(pair3);
            System.Console.WriteLine(c);
            System.Console.WriteLine(d);
            System.Console.WriteLine(pair2.GetHashCode());

 

        }
    }
}

 

运行结果


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