C# 2.0 泛型入门：提升类型安全与性能

"C# 泛型的介绍与应用" C# 中的泛型是一个强大的特性，引入于C# 2.0，旨在提供更高效、类型安全的代码编写方式，尤其是在处理集合时。泛型解决了在.NET 1.1及之前版本中类型安全在集合操作上缺失的问题。在那个时候，集合类如ArrayList和Hashtable都是基于Object类型的，这意味着任何类型的对象都可以被存入，从而导致了类型检查的缺失和潜在的运行时错误。 泛型的核心概念在于，它允许我们定义通用的数据结构或方法，可以在使用时指定具体的类型，而不是依赖于Object。这样做有几个主要优点： 1. **类型安全**：泛型集合确保在编译时进行类型检查，防止了不兼容类型的对象被存入或取出，减少了运行时错误的可能性。 2. **性能提升**：由于泛型避免了装箱和拆箱操作（将值类型转换为引用类型和反之），提高了代码执行效率。装箱和拆箱会带来额外的内存分配和CPU开销。 3. **减少代码冗余**：泛型可以减少重复的代码，因为你可以定义一个泛型类或方法，然后针对不同的类型重用它，而不需要为每种类型创建单独的类或方法。 在C#中，你可以通过以下方式声明和使用泛型： - **泛型类**：定义一个类，如`class MyGenericClass<T>`，其中T代表一个类型参数，使用时可以用具体类型替换，如`MyGenericClass<int>`或`MyGenericClass<string>`。 - **泛型接口**：类似于泛型类，如`interface IMyGenericInterface<T>`。 - **泛型方法**：在类或接口中定义一个方法，如`void MyGenericMethod<T>(T param)`，在调用时指定类型。 - **泛型委托**：创建可以接受任何类型参数的委托，如`delegate void MyGenericDelegate<T>(T arg)`。 - **泛型集合**：.NET Framework提供了许多泛型集合，如`List<T>`、`Dictionary<TKey, TValue>`等，它们在内部使用泛型实现类型安全。 泛型还支持约束，比如`where T : class`（表示T必须是引用类型）或`where T : struct`（表示T必须是值类型），甚至可以指定T必须实现某个接口或派生自某个类。 在实际编程中，泛型广泛应用于数据结构（如队列、栈、图等）、缓存、工厂模式、 LINQ（Language Integrated Query）以及各种算法实现。通过泛型，开发人员能够编写更加灵活、高效且易于维护的代码。 C#的泛型是一个强大的工具，它强化了语言的类型系统，提高了代码的可读性和性能，降低了开发中的潜在风险。了解和掌握泛型是每个C#开发者必备的技能，它能帮助你在日常编程中更好地应对各种场景，提升代码质量。