泛型的优点（C# 编程指南） · MSDN C# 编程指南 & 参考手册 2015

# 泛型的优点（C# 编程指南）在公共语言运行时和 C# 语言的早期版本中，通用化是通过在类型与通用基类型 [Object](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.object.aspx) 之间进行强制转换来实现的，泛型提供了针对这种限制的解决方案。通过创建泛型类，您可以创建一个在编译时类型安全的集合。使用非泛型集合类的限制可以通过编写一小段程序来演示，该程序使用 .NET Framework 类库中的 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 集合类。 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 是一个使用起来非常方便的集合类，无需进行修改即可用来存储任何引用或值类型。 ``` // 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."); ``` 但这种方便是需要付出代价的。添加到 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 中的任何引用或值类型都将隐式地向上强制转换为 [Object](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.object.aspx)。如果项是值类型，则必须在将其添加到列表中时进行装箱操作，在检索时进行取消装箱操作。强制转换以及装箱和取消装箱操作都会降低性能；在必须对大型集合进行循环访问的情况下，装箱和取消装箱的影响非常明显。另一个限制是缺少编译时类型检查；因为 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 会将所有项都强制转换为 [Object](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.object.aspx)，所以在编译时无法防止客户端代码执行类似如下的操作： ``` 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; } ``` 尽管将字符串和 **ints** 组合在一个 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 中的做法在创建异类集合时是完全可接受的，并且有时需要有意为之，但这种做法很可能产生编程错误，并且直到运行时才能检测到此错误。在 C# 语言的 1.0 和 1.1 版本中，只能通过编写自己的特定于类型的集合来避免 .NET Framework 基类库集合类中的通用代码的危险。当然，由于此类不可对多个数据类型重用，因此将丧失通用化的优点，并且您必须对要存储的每个类型重新编写该类。 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 和其他相似类真正需要的是：客户端代码基于每个实例指定这些类要使用的具体数据类型的方式。这样将不再需要向上强制转换为 **T:System.Object**，同时，也使得编译器可以进行类型检查。换句话说，[ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 需要一个类型参数。这正是泛型所能提供的。在 **N:System.Collections.Generic** 命名空间的泛型 [List<T>](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/6sh2ey19.aspx) 集合中，向集合添加项的操作类似于以下形式： ``` // 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."); ``` 对于客户端代码，与 [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) 时添加的唯一语法是声明和实例化中的类型参数。虽然这种方式稍微增加了编码的复杂性，但好处是您可以创建一个比 [ArrayList](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.arraylist.aspx) 更安全并且速度更快的列表，对于列表项是值类型的情况尤为如此。 ## 请参阅 [System.Collections.Generic](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.collections.generic.aspx) [C# 编程指南](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/67ef8sbd.aspx) [泛型介绍（C# 编程指南）](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/0x6a29h6.aspx) [装箱和取消装箱（C# 编程指南）](https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/yz2be5wk.aspx) [Collections Best Practices（有关集合的最佳做法）](http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=112403)