掌握C#泛型类与泛型方法（高效实现代码复用的编程技巧）

什么是泛型？

泛型允许你在定义类、接口或方法时使用“占位符”（称为类型参数），等到实际使用时再指定具体的数据类型。这样，同一段代码可以适用于多种数据类型，而无需为每种类型单独编写。

例如，一个处理整数列表的方法，如果不用泛型，你就得为字符串、浮点数等类型再写一遍。而使用泛型后，只需写一次即可！

一、C#泛型类的定义与使用

泛型类是在类名后添加尖括号 <T> 来声明类型参数。这里的 T 是一个占位符，代表任意类型。

// 定义一个简单的泛型类：Box<T>public class Box<T>{    private T content;    public void SetContent(T item)    {        content = item;    }    public T GetContent()    {        return content;    }}

使用这个泛型类时，你可以指定具体的类型：

// 存储字符串Box<string> stringBox = new Box<string>();stringBox.SetContent("Hello, C#!");Console.WriteLine(stringBox.GetContent()); // 输出：Hello, C#!// 存储整数Box<int> intBox = new Box<int>();intBox.SetContent(42);Console.WriteLine(intBox.GetContent()); // 输出：42

如你所见，同一个 Box<T> 类可以安全地用于不同数据类型，这正是C#泛型类带来的强大复用能力。

二、C#泛型方法的定义与使用

除了泛型类，C#还支持泛型方法——即在普通类中定义带有类型参数的方法。泛型方法可以在非泛型类中使用，提供更细粒度的复用。

public class Utility{    // 泛型方法：交换两个变量的值    public static void Swap<T>(ref T a, ref T b)    {        T temp = a;        a = b;        b = temp;    }    // 泛型方法：打印任意类型的值    public static void PrintValue<T>(T value)    {        Console.WriteLine($"值是: {value}");    }}

调用泛型方法时，C#编译器通常能自动推断出类型，无需显式指定：

int x = 10, y = 20;Utility.Swap(ref x, ref y);Console.WriteLine($"x={x}, y={y}"); // 输出：x=20, y=10Utility.PrintValue("学习C#泛型"); // 自动推断为 stringUtility.PrintValue(3.14);          // 自动推断为 double

三、泛型复用设计的最佳实践

在实际开发中，合理运用泛型复用设计可以显著减少代码冗余，提高可维护性。以下是一些实用建议：

• 优先使用泛型集合：如 List<T>、Dictionary<TKey, TValue>，而不是非泛型的 ArrayList。
• 约束类型参数：使用 where 关键字限制泛型类型，确保安全性。例如：
  public class Calculator<T> where T : IComparable<T>
• 避免过度泛化：不是所有场景都需要泛型，只有当逻辑真正通用时才使用。

四、完整示例：通用数据仓库

下面是一个结合泛型类与泛型方法的实用案例——一个通用的数据仓库类：

public class DataRepository<T>{    private List<T> items = new List<T>();    public void Add(T item)    {        items.Add(item);    }    public List<T> GetAll()    {        return items;    }    // 泛型方法：查找满足条件的第一个元素    public T FindFirst<TPredicate>(Func<T, bool> condition)    {        return items.FirstOrDefault(condition);    }}// 使用示例class Program{    static void Main()    {        var userRepo = new DataRepository<string>();        userRepo.Add("Alice");        userRepo.Add("Bob");        string firstUser = userRepo.FindFirst(u => u.StartsWith("A"));        Console.WriteLine(firstUser); // 输出：Alice    }}

总结

通过本教程，你已经掌握了C#泛型类和C#泛型方法的基本用法，并了解了如何通过泛型复用设计来编写更简洁、更安全的代码。无论你是初学者还是有一定经验的开发者，合理使用泛型都能让你的C#程序更加优雅高效。

如果你正在寻找系统化的学习资源，不妨将本篇作为你的C#编程教程入门指南之一，持续练习并应用到实际项目中！