C#泛型详解：提升效率的编程利器

"C# 泛型的运用与相关集合类型" C#中的泛型是一种强大的编程工具，它允许开发者创建可重用的类型，这些类型能够在运行时处理多种数据类型。泛型的主要目标是提高代码的效率和安全性，减少不必要的类型转换（装箱和拆箱），并提供更强的类型检查。 在C#中，泛型的使用可以追溯到.NET框架的版本2.0，它引入了许多泛型集合类，如List<T>、Dictionary<TKey, TValue>等，使得开发者能够创建强类型的数据结构，避免了类型转换带来的性能损失和潜在的错误。 1. **List<T>**：List<T>是C#中最常用的泛型集合，它对应于非泛型的ArrayList。List<T>提供了对动态数组的支持，可以存储任何类型的对象，同时保证了类型安全。通过T，我们可以指定存储的数据类型，例如List<int>或List<string>。 2. **Dictionary<TKey, TValue>**：这是一个键值对的集合，对应于非泛型的Hashtable。Dictionary<TKey, TValue>允许我们将特定类型的键与特定类型的值关联起来，提供了高效的查找和操作。 3. **Collection<T>**：它是基于CollectionBase的泛型版本，用于创建自定义的强类型集合。 4. **ReadOnlyCollection<T>**：这个类对应于ReadOnlyCollectionBase，是一个只读的集合，不允许添加、删除或修改元素。它通常用于返回一个不能被外部修改的集合视图。 5. **Queue<T>**和**Stack<T>**：这两个泛型类分别对应非泛型的Queue和Stack，提供了FIFO（先进先出）和LIFO（后进先出）的数据结构。Queue<T>用于模拟队列，Stack<T>则用于模拟栈。 6. **SortedList<TKey, TValue>**：这个泛型类提供了有序的键值对集合，与非泛型的SortedList不同的是，它在内部使用了红黑树数据结构，确保插入和查找操作具有较好的性能。 以下是一个简单的泛型类示例，展示了如何创建一个自定义的泛型列表： ```csharp public class PersonCollection : IList<Person> { private ArrayList _persons = new ArrayList(); public Person this[int index] { get { return (Person)_persons[index]; } } public int Add(Person item) { _persons.Add(item); return _persons.Count - 1; } // 其他IList接口实现省略... } ``` 在这个例子中，`PersonCollection`实现了`IList<Person>`接口，允许存储和操作`Person`类型的对象。这样，我们就可以像操作标准的List<T>那样操作这个自定义的集合，但同时保持了类型的安全性。 泛型不仅限于集合类，还可以用于方法、委托和接口，使得代码更加灵活且可重用。例如，可以创建一个泛型方法来交换两个变量的值，适用于任何支持交换操作的类型： ```csharp public static void Swap<T>(ref T a, ref T b) { T temp = a; a = b; b = temp; } ``` C#的泛型是提升代码质量和效率的关键特性，它使得开发人员能够编写更加类型安全、高效且易于维护的代码。理解和熟练使用泛型是每个C#开发者必备的技能。