泛型的優點（C# 編程指南） · MSDN C# 編程指南 & 參考手冊 2015

# 泛型的優點（C# 編程指南）在公共語言運行時和 C# 語言的早期版本中，通用化是通過在類型與通用基類型 [Object](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.object.aspx) 之間進行強制轉換來實現的，泛型提供了針對這種限制的解決方案。通過創建泛型類，您可以創建一個在編譯時類型安全的集合。使用非泛型集合類的限制可以通過編寫一小段程序來演示，該程序使用 .NET Framework 類庫中的 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 集合類。 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 是一個使用起來非常方便的集合類，無需進行修改即可用來存儲任何引用或值類型。 ``` // The .NET Framework 1.1 way to create a list: System.Collections.ArrayList list1 = new System.Collections.ArrayList(); list1.Add(3); list1.Add(105); System.Collections.ArrayList list2 = new System.Collections.ArrayList(); list2.Add("It is raining in Redmond."); list2.Add("It is snowing in the mountains."); ``` 但這種方便是需要付出代價的。添加到 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 中的任何引用或值類型都將隱式地向上強制轉換為 [Object](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.object.aspx)。如果項是值類型，則必須在將其添加到列表中時進行裝箱操作，在檢索時進行取消裝箱操作。強制轉換以及裝箱和取消裝箱操作都會降低性能；在必須對大型集合進行循環訪問的情況下，裝箱和取消裝箱的影響非常明顯。另一個限制是缺少編譯時類型檢查；因為 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 會將所有項都強制轉換為 [Object](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.object.aspx)，所以在編譯時無法防止客戶端代碼執行類似如下的操作： ``` System.Collections.ArrayList list = new System.Collections.ArrayList(); // Add an integer to the list. list.Add(3); // Add a string to the list. This will compile, but may cause an error later. list.Add("It is raining in Redmond."); int t = 0; // This causes an InvalidCastException to be returned. foreach (int x in list) { t += x; } ``` 盡管將字符串和 **ints** 組合在一個 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 中的做法在創建異類集合時是完全可接受的，并且有時需要有意為之，但這種做法很可能產生編程錯誤，并且直到運行時才能檢測到此錯誤。在 C# 語言的 1.0 和 1.1 版本中，只能通過編寫自己的特定于類型的集合來避免 .NET Framework 基類庫集合類中的通用代碼的危險。當然，由于此類不可對多個數據類型重用，因此將喪失通用化的優點，并且您必須對要存儲的每個類型重新編寫該類。 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 和其他相似類真正需要的是：客戶端代碼基于每個實例指定這些類要使用的具體數據類型的方式。這樣將不再需要向上強制轉換為 **T:System.Object**，同時，也使得編譯器可以進行類型檢查。換句話說，[ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 需要一個類型參數。這正是泛型所能提供的。在 **N:System.Collections.Generic** 命名空間的泛型 [List<T>](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/6sh2ey19.aspx) 集合中，向集合添加項的操作類似于以下形式： ``` // The .NET Framework 2.0 way to create a list List<int> list1 = new List<int>(); // No boxing, no casting: list1.Add(3); // Compile-time error: // list1.Add("It is raining in Redmond."); ``` 對于客戶端代碼，與 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 相比，使用 [List<T>](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/6sh2ey19.aspx) 時添加的唯一語法是聲明和實例化中的類型參數。雖然這種方式稍微增加了編碼的復雜性，但好處是您可以創建一個比 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 更安全并且速度更快的列表，對于列表項是值類型的情況尤為如此。 ## 請參閱 [System.Collections.Generic](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.generic.aspx) [C# 編程指南](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/67ef8sbd.aspx) [泛型介紹（C# 編程指南）](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/0x6a29h6.aspx) [裝箱和取消裝箱（C# 編程指南）](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/yz2be5wk.aspx) [Collections Best Practices（有關集合的最佳做法）](http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=112403)