运行时中的泛型（C# 编程指南）

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泛型类型或方法编译为公共中间语言 (CIL) 时，它包含将其标识为具有类型参数的元数据。 如何使用泛型类型的 CIL 根据所提供的类型参数是值类型还是引用类型而有所不同。

使用值类型作为参数首次构造泛型类型时，运行时创建专用的泛型类型，CIL 内的适当位置替换提供的一个或多个参数。 为每个用作参数的唯一值类型一次创建专用化泛型类型。

例如，假定程序代码声明了一个由整数构造的堆栈：

Stack<int>? stack;

此时，运行时生成一个专用版 Stack<T> 类，其中用整数相应地替换其参数。 现在，每当程序代码使用整数堆栈时，运行时都重新使用已生成的专用 Stack<T> 类。 在下面的示例中创建了两个整数堆栈实例，且它们共用 Stack<int> 代码的一个实例：

Stack<int> stackOne = new Stack<int>();
Stack<int> stackTwo = new Stack<int>();

但是，假定在代码中另一点上再创建一个将不同值类型（例如 long 或用户定义结构）作为参数的 Stack<T> 类。 其结果是，运行时在 CIL 中生成另一个版本的泛型类型并在适当位置替换 long。 转换已不再必要，因为每个专用化泛型类本机包含值类型。

对于引用类型，泛型的作用方式略有不同。 首次使用任意引用类型构造泛型类型时，运行时创建一个专用化泛型类型，用对象引用替换 CIL 中的参数。 之后，每次使用引用类型作为参数实例化已构造的类型时，无论何种类型，运行时皆重新使用先前创建的专用版泛型类型。 原因可能在于所有引用大小相同。

例如，假定有两个引用类型、一个 Customer 类和一个 Order 类，并假定已创建 Customer 类型的堆栈：

class Customer { }
class Order { }

Stack<Customer> customers;

此时，运行时生成一个专用版 Stack<T> 类，此类存储之后会被填写的引用类型，而不是存储数据。 假定下一行代码创建另一引用类型的堆栈，其名为 Order：

Stack<Order> orders = new Stack<Order>();

不同于值类型，不会为 Order 类型创建 Stack<T> 类的另一专用版。 相反，创建专用版 Stack<T> 类的实例并将 orders 变量设置为引用此实例。 假定之后遇到一行创建 Customer 类型堆栈的代码：

customers = new Stack<Customer>();

与之前使用通过 Order 类型创建的 Stack<T> 类一样，会创建专用 Stack<T> 类的另一个实例。 其中包含的指针设置为引用 Customer 类型大小的内存区。 由于引用类型的数量因程序不同而有较大差异，因此通过将编译器为引用类型的泛型类创建的专用类的数量减少至 1，泛型的 C# 实现可极大减少代码量。

此外，使用值类型或引用类型参数实例化泛型 C# 类时，反射可在运行时对其进行查询，且其实际类型和类型参数皆可被确定。

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