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last = first;
}
else
{
last。Next = newNode;
last = newNode;
}
return newNode;
}
public IEnumerator GetEnumerator()
{
LinkedListNode current = first;
while (current != null)
{
yield return current。Value;
current = current。Next;
}
}
}
现在可以给任意类型使用LinkedList类了。在下面的代码中,实例化了一个新LinkedList对象,添加了两个整数类型和一个字符串类型。整数类型要转换为一个对象,所以执行装箱操作,如前面所述。在foreach语句中执行拆箱操作。在foreach语句中,链表中的元素被强制转换为整数,所以对于链表中的第三个元素,会发生一个运行异常,因为它转换为int时会失败。
LinkedList list1 = new LinkedList();
list1。AddLast(2);
list1。AddLast(4);
list1。AddLast(〃6〃);
foreach (int i in list1)
{
Console。WriteLine(i);
}
下面创建链表的泛型版本。泛型类的定义与一般类类似,只是要使用泛型类型声明。之后,泛型类型就可以在类中用作一个字段成员,或者方法的参数类型。LinkedListNode类用一个泛型类型T声明。字段value的类型是T,而不是object。构造函数和Value属性也变为接受和返回T类型的对象。也可以返回和设置泛型类型,所以属性Next和Prev的类型是LinkedListNode。
public class LinkedListNode
{
private T value;
public LinkedListNode(T value)
{
this。value = value;
}
public T Value
{
get { return value; }
}
private LinkedListNode next;
public LinkedListNode Next
{
get { return next; }
internal set { next = value; }
}
private LinkedListNode prev;
public LinkedListNode Prev
{
get { return prev; }
internal set { prev = value; }
}
}
下面的代码把LinkedList类也改为泛型类。LinkedList包含LinkedListNode元素。LinkedList中的类型T定义了类型T的包含字段first和last。AddLast()方法现在接受类型T的参数,实例化LinkedListNode类型的对象。
IEnumerable接口也有一个泛型版本IEnumerable。IEnumerable派生于IEnumerable,添加了返回IEnumerator的GetEnumerator()方法,LinkedList执行泛型接口IEnumerable。
提示:
枚举、接口IEnumerable和IEnumerator详见第5章。
public class LinkedList : IEnumerable
{
private LinkedListNode first;
public LinkedListNode First
{
get { return first; }
}
private LinkedListNode last;
public LinkedListNode Last
{
get { return last; }
}
public LinkedListNode AddLast(T node)
{
LinkedListNode newNode = new LinkedListNode(node);
if (first null)
{
first = newNode;
last = first;
}
else
{
last。Next = newNode;
last = newNode;
}
return newNode;
}
public IEnumerator GetEnumerator()
{
LinkedListNode current = first;
while (current != null)
{
yield return current。Value;
current = current。Next;
}
}
IEnumerator IEnumerable。GetEnumerator()
{
return GetEnumerator();
}
}
使用泛型类LinkedList,可以用int类型实例化它,且无需装箱操作。如果不使用AddLast()方法传送int,就会出现一个编译错误。使用泛型IEnumerable,foreach语句也是类型安全的,如果foreach语句中的变量不是int,也会出现一个编译错误。
LinkedList list2 = new LinkedList();
list2。AddLast(1);
list2。AddLast(3);
list2。AddLast(5);
foreach (int i in list2)
{
Console。WriteLine(i);
}
同样,可以给泛型LinkedList使用string类型,将字符串传送给AddLast()方法。
LinkedList list3 = new LinkedList();
list3。AddLast(〃2〃);
list3。AddLast(〃four〃);
list3。AddLast(〃foo〃);
foreach (string s in list3)
{
Console。WriteLine(s);
}
提示:
每个处理对象类型的类都可以有泛型实现方式。另外,如果类使用了继承,泛型非常有助于去除类型转换操作。
9。3 泛型类的特性
在创建泛型类时,需要一些其他C#关键字。例如,不能把null赋予泛型类型。此时,可以使用default关键字。如果泛型类型不需要Object类的功能,但需要调用泛型类上的某些特定方法,就可以定义约束。
本节讨论如下主题:
● 默认值
● 约束
● 继承
● 静态成员
下面开始一个使用泛型文档管理器的示例。文档管理器用于从队列中读写文档。先创建一个新的控制台项目DocumentManager,添加类DocumentManager。AddDocument()方法将一个文档添加到队列中。如果队列不为空,IsDocumentAvailable只读属性就返回true。
using System;
using Systemllections。Generic;
namespace Wrox。ProCSharp。Generics
{
public class DocumentManager
{
private readonly Queue documentQueue = new Queue();
public void AddDocument(T doc)
{
lock (this)
{
documentQueue。Enqueue(doc);
}
}
public bool IsDocumentAvailable
{
get { return documentQueueunt 》 0; }
}
}
}
9。3。1 默认值
现在给DocumentManager类添加一个GetDocument()方法。在这个方法中,给类型T指定null。但是,不能把null赋予泛型类型。原因是泛型类型也可以实例化为值类型,而null只能用于引用类型。为了解决这个问题,可以使用default关键字。通过default关键字,将null赋予引用类型,将0赋予值类型。
public T GetDocument()
{
T doc = default(T);
lock (this)
{
doc = documentQueue。Dequeue();
}
return doc;
}
注意:
default关键字根据上下文可以有多种含义。switch语句使用default定义默认情况。在泛型中,根据泛型类型是引用类型还是值类型,default关键字用于将泛型类型初始化为null或0。
9。3。2 约束
如果泛型类需要调用泛型类型上的方法,就必须添加约束。对于DocumentManager,文档的标题应在DisplayAllDocuments()方法中显示。
Document类执行带有Title和Content属性的IDocument接口:
public interface IDocument
{
string Title { get; set; }
string Content { get; set; }
}
public class Document : IDocument
{
public Document()
{
}
public Document(string title; string content)
{
this。title = title;
thisntent = content;
}
public string Title { get; set; }
public string Content { get; set; }
}
要使用DocumentManager类显示文档,可以将类型T强制转换为IDocument接口,以显示标题:
public void DisplayAllDocuments()
{
foreach (T doc in documentQueue)
{
Console。WriteLine((IDocument)doc)。Title);
}
}
问题是,如果类型T没有执行IDocument接口,这个类型转换就会生成一个运行异常。最好给DocumentManager类定义一个约束:TDocument类型必须执行IDocument接口。为了在泛型类型的名称中指定该要求,将T改为TDocument。where子句指定了执行IDocument接口的要求。
public class DocumentManager
where TDocument : IDocument
{
这样,就可以编写foreach语句,让类型T包含属性Title了。Visual Studio IntelliSense和编译器都会提供这个支持。
public void DisplayAllDocuments()
{
foreach (TDocument doc in documentQueue)
{
Console。WriteLine(doc。Title);
}
}
在Main()方法中,DocumentManager类用Document类型实例化,而Document类型执行了需要的IDocument接口。接着添加和显示新文档,检索其中一个文档:
static void Main()
{
DocumentManager dm = new DocumentManager();
dm。AddDocument(new Document(〃Title A〃; 〃Sample A〃));
dm。AddDocument(new Document(〃Title B〃; 〃Sample B〃));
dm。DisplayAllDocuments();
if (dm。IsDocumentAvailable)
{
Document d = dm。GetDocument();
Console。WriteLine(dntent);
}
}
DocumentManager现在可以处理任何执行了IDocument接口的类。
在示例应用程序中,介绍了接口约束。泛型还有几种约束类型,如表9…1所示。
表 9…1
约 束
说 明
where T : struct
使用结构约束,类型T必须是值类型
where T : class
类约束指定,类型T必须是引用类型
where T : IFo