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泛型：C#中的类型抽象艺术

news 2025/7/22 7:40:31

💡 核心痛点：代码重复的困境

在传统非泛型编程中，实现多类型兼容需付出巨大代价：

// int栈实现 
class IntStack {int[] StackArray;public void Push(int x) { ... }
}// float栈需完全重写 
class FloatStack {float[] StackArray;public void Push(float x) { ... }
}

致命缺陷：

每支持新类型需完整复制代码
修改时需同步所有副本
调试维护成本指数级增长

🚀 泛型解决方案：类型参数化

泛型通过类型占位符实现代码复用：

class MyStack<T>  // T为类型参数 
{T[] StackArray;public void Push(T x) { ... }  // 方法参数泛型化public T Pop() { ... }          // 返回值泛型化
}

⚙️ 泛型工作三步骤

1. 声明泛型模板

class DataContainer<T1, T2> {public T1 Value1;public T2 Value2;
}

2. 构建构造类型（编译器生成实际类）

// 编译器生成具体类
DataContainer<int, string>

3. 实例化对象

var intStringContainer = new DataContainer<int, string>();
intStringContainer.Value1 = 42;
intStringContainer.Value2 = "泛型示例";

📊 泛型 vs 非泛型核心差异

特性	非泛型栈	泛型栈
类型绑定	编译时硬编码类型	运行时动态指定类型
代码复用	每类型需独立实现	一套代码支持所有类型
类型安全	需手动类型检查	编译器自动类型校验
性能	值类型需装箱拆箱	避免装箱操作

🌟 泛型核心优势

1. 类型安全零妥协

编译器在编译时验证类型约束，彻底杜绝InvalidCastException

2. 性能无损抽象

值类型操作无需装箱拆箱，IL层直接生成原生类型代码

3. 架构扩展性

支持四大泛型类型：

类（List<T>）
结构体（Nullable<T>）
接口（IComparable<T>）
委托（Action<T>）

✅ 最佳实践示例

var intStack = new MyStack<int>();    // int类型栈 
intStack.Push(3);
intStack.Push(5);var stringStack = new MyStack<string>(); // string类型栈
stringStack.Push("泛型");
stringStack.Push("强大!");