Visual Basic程序员的.NET泛型编程

一、引言

　　在《The C++ Programming Language》一书中，Bjarne Stroustrop讨论了模板方法在C语言中的伪实现-通过使用预处理和宏来模拟。Stroustrop创建了这种灵活运用C语言的模板和宏的能力，它使得模板成为用C语言创建类（现在的C++）的相当成熟的一部分。另外的优点是，模板是由编译器进行类型检查的，而不是简单地通过预处理器进行文本替换。

　　.NET 2.0支持称为泛型的模板。其基本概念是相同的:用一个或多个方法来定义一个方法或类,并指定数据类型作为一个可替代的元素。习惯情况下，都使用大写字符T。最后,当你使用该方法或类时,指明一种类型给泛型T，然后编译器将基于那种类型使用新的信息来生成一个新的且唯一的方法或类。这种新的元素变成了一个完整的独特的代码块，这完全得益于编译器的处理能力。

　　本文将分析随着.NET 2.0一起发布的泛型方法和类的定义以及泛型类的使用问题。

　　二、定义泛型方法

　　.NET 2.0的泛型化能力可以定义到单一方法这样的粒度。解决的方法是把数据类型与算法独立开来并参数化该数据类型。每一次用不同的数据类型对该方法的参照引用都产生一个不同的方法。泛型方法还支持约束和重载。一个泛型方法约束是一个新出现的语言特征，它可以把一个类型约束添加到泛型类型上去；这样以来就限制了泛型参数的数据类型。因而,可以根据泛型参数的存在情况，对方法进行重载。(接下来的几个例子将分析重载的泛型和非泛型方法。)

　　泛型的典型用法是把数据类型与通用算法分离开来,一个正规的例子就是把排序算法转化成泛型排序算法。一个非常直接的例子是参数化一个Swap方法。列表1向你展示怎样定义一个泛型Swap方法-该方法交换两种任何类型的参数。它包含一个表明怎样调用泛型方法的控制台应用程序：

　　列表1:怎样调用泛型方法

Module Module1 Sub Main() 　Dim I As Integer = 5 　Dim J As Integer = 7 　Swap(Of Integer)(I, J) 　Console.WriteLine("I = " & I) 　Console.WriteLine("J = " & J) 　Dim S As String = "Paul" 　Dim R As String = "Lori" 　Swap(Of String)(S, R) 　Console.WriteLine("S = " & S) 　Console.WriteLine("R = " & R) 　Console.ReadLine() End Sub Public Sub Swap(Of T)(ByRef a As T, ByRef b As T) 　Dim temp As T 　temp = a 　a = b 　b = temp End Sub End Module

　　注意:在这个例子中，你也能把一个对象数据类型使用于该Swap方法，因为所有的.NET类型共享一个通用的类型。

　　需要定义一个泛型方法的新的元素有圆括号,Of关键字以及一个描述泛型类型的参数,在方法名Swap的后面的字符(Of T)正是如此。之后,每当使用该泛型类型，都要使用参数化参数(在本例中是T)。

　　Swap是一个泛型方法，它有两个可替换的参数和一个可替换的局部变量。例如,Swap(Of Integer)有效地实现了一个有两个整数参数和一个定义为整数的临时变量的Swap方法。

　　1. 添加一个泛型方法约束

　　假定你想约束列表1中Swap方法中的类型成为非null的结构类型。你可以添加一个约束到Swap上去以指明Swap只可用于值类型(结构)。列表2显示的Swap方法被约束到结构(或值类型)上。最终结果，在列表1中的Swap(Of String)无法运行:

　　列表2:带有约束的Swap方法把Swap方法限制到值类型：

Public Sub Swap(Of T As Structure)(ByRef a As T, ByRef b As T) 　Dim temp As T 　temp = a 　a = b 　b = temp End Sub

　　参数化类型可以被限制到结构、类、基类、接口以及有缺省构造器(如没有参数的Sub New)的类型。列表2中的加粗的As谓词展示了怎样约束参数化的类型。

　　泛型支持定义多个参数化类型,而每个参数化类型可以没有或者有多个约束。

　　2. 重载泛型方法

　　你可以基于一些参数对方法进行重载，但是没有返回类型,而且方法也能够被通过参数化类型所重载。例如,下面所有这些形式都可以存在于同一个范围之内：

Sub Foo Sub Foo(ByVal s As String) Sub Foo(Of T)( ByVal arg As T) Sub Foo(Of T, U)(ByVal arg1 As T, ByVal arg2 as U)