类型参数的约束（C# 编程指南）

定义泛型类时，能够对客户端代码可以在实例化类时用于类型参数的几种类型施加限制。 若是客户端代码尝试使用约束所不容许的类型来实例化类，则会产生编译时错误。 这些限制称为约束。 经过使用 where 上下文关键字指定约束。 下表列出了六种类型的约束： 约束 描述 where T：结构 类型参数必须是值类型。 能够指定除 Nullable 之外的任何值类型。 有关详细信息，请参阅使用能够为 null 的类型。 where T：类 类型参数必须是引用类型；这一样适用于全部类、接口、委托或数组类型。 where T：new() 类型参数必须具备公共无参数构造函数。 与其余约束一块儿使用时，new() 约束必须最后指定。 where T：<基类名称> 类型参数必须是指定的基类或派生自指定的基类。 where T：<接口名称> 类型参数必须是指定的接口或实现指定的接口。 可指定多个接口约束。 约束接口也能够是泛型。 where T：U 为 T 提供的类型参数必须是为 U 提供的参数或派生自为 U 提供的参数。 使用约束的缘由 若是要检查泛型列表中的某个项，肯定它是否有效，或者将它与其余某个项进行比较，则编译器必须保证它须要调用的运算符或方法将受到客户端代码可能指定的任何类型参数的支持。 经过对泛型类定义应用一个或多个约束得到这种保证。 例如，基类约束告诉编译器，仅此类型的对象或派生自此类型的对象可用做类型参数。 编译器有了此保证后，就可以容许在泛型类中调用该类型的方法。 经过使用 where 上下文关键字应用约束。 如下代码示例演示可经过应用基类约束添加到（泛型介绍中的）GenericList<T> 类的功能。 C#

复制 public class Employee { private string name; private int id;

public Employee(string s, int i)
{
    name = s;
    id = i;
}

public string Name
{
    get { return name; }
    set { name = value; }
}

public int ID
{
    get { return id; }
    set { id = value; }
}

}

public class GenericList<T> where T : Employee { private class Node { private Node next; private T data;

public Node(T t)
    {
        next = null;
        data = t;
    }

    public Node Next
    {
        get { return next; }
        set { next = value; }
    }

    public T Data
    {
        get { return data; }
        set { data = value; }
    }
}

private Node head;

public GenericList() //constructor
{
    head = null;
}

public void AddHead(T t)
{
    Node n = new Node(t);
    n.Next = head;
    head = n;
}

public IEnumerator<T> GetEnumerator()
{
    Node current = head;

    while (current != null)
    {
        yield return current.Data;
        current = current.Next;
    }
}

public T FindFirstOccurrence(string s)
{
    Node current = head;
    T t = null;

    while (current != null)
    {
        //The constraint enables access to the Name property.
        if (current.Data.Name == s)
        {
            t = current.Data;
            break;
        }
        else
        {
            current = current.Next;
        }
    }
    return t;
}

} 约束使得泛型类可以使用 Employee.Name 属性，由于类型 T 的全部项都保证是 Employee 对象或是从 Employee 继承的对象。 能够对同一类型参数应用多个约束，而且约束自身能够是泛型类型，以下所示： C#

复制 class EmployeeList<T> where T : Employee, IEmployee, System.IComparable<T>, new() { // ... } 经过约束类型参数，能够增长约束类型及其继承层次结构中的全部类型所支持的容许操做和方法调用的数量。 所以，在设计泛型类或方法时，若是要对泛型成员执行除简单赋值以外的任何操做或调用 System.Object 不支持的任何方法，则必须对该类型参数应用约束。 在应用 where T : class 约束时，请避免对类型参数使用 == 和 != 运算符，由于这些运算符仅测试引用标识而不测试值相等性。 即便在用做参数的类型中重载这些运算符也是如此。 下面的代码说明了这一点；即便 String 类重载 == 运算符，输出也为 false。 C#

复制 public static void OpTest<T>(T s, T t) where T : class { System.Console.WriteLine(s == t); } static void Main() { string s1 = "target"; System.Text.StringBuilder sb = new System.Text.StringBuilder("target"); string s2 = sb.ToString(); OpTest<string>(s1, s2); } 出现这种状况是由于，编译器在编译时仅知道 T 是引用类型，所以必须使用对全部引用类型都有效的默认运算符。 若是必须测试值相等性，建议的方法是同时应用 where T : IComparable<T> 约束，并在将用于构造泛型类的任何类中实现该接口。 约束多个参数 能够对多个参数应用多个约束，对一个参数应用多个约束，以下例所示： C#

复制 class Base { } class Test<T, U> where U : struct where T : Base, new() { } 未绑定的类型参数 没有约束的类型参数（如公共类 SampleClass<T>{} 中的 T）称为未绑定的类型参数。 未绑定的类型参数具备如下规则： 不能使用 != 和 == 运算符，由于没法保证具体的类型参数能支持这些运算符。 能够在它们与 System.Object 之间来回转换，或将它们显式转换为任何接口类型。 能够将它们与 null 进行比较。 将未绑定的参数与 null 进行比较时，若是类型参数为值类型，则该比较将始终返回 false。 类型参数做为约束 在具备本身类型参数的成员函数必须将该参数约束为包含类型的类型参数时，将泛型类型参数用做约束很是有用，以下例所示： C#

复制 class List<T> { void Add<U>(List<U> items) where U : T {/.../} } 在上述示例中，T 在 Add 方法的上下文中是一个类型约束，而在 List 类的上下文中是一个未绑定的类型参数。 类型参数还可在泛型类定义中用做约束。 请注意，必须在尖括号中声明此类型参数以及任何其余类型参数： C#

复制 //Type parameter V is used as a type constraint. public class SampleClass<T, U, V> where T : V { } 类型参数做为泛型类的约束的做用很是有限，由于编译器除了假设类型参数派生自 System.Object 之外，不会作其余任何假设。 若是要在两个类型参数之间强制继承关系，能够将类型参数用做泛型类的约束。 另请参阅 System.Collections.Generic C# 编程指南 泛型介绍 泛型类 new 约束