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執行階段中的泛型 (C# 程式設計手冊)

當泛型型別或方法編譯到通用中間語言 (CIL) 時,會包含可將其識別為具有型別參數的中繼資料。 泛型型別 CIL 的使用方法,因提供的型別參數為實值型別或參考型別而異。

第一次以實值型別將泛型型別建構為參數時,執行階段會使用提供的參數或在 CIL 適當位置中取代的參數,建立特定的泛型型別。 用為參數的每個唯一實值型別只建立一次特定的泛型型別。

例如,假設您的程式碼宣告以整數建構的堆疊:

Stack<int>? stack;

此時,執行階段會產生 Stack<T> 類別的特定版本,以整數適當取代其參數。 現在,每當程式碼使用整數堆疊時,執行階段都會重複使用所產生的特定 Stack<T> 類別。 在下例中,會建立兩個整數堆疊的執行個體,它們共用一個 Stack<int> 程式碼的單一執行個體:

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

不過,假設在程式碼的另一個點建立了另一個 Stack<T> 類別,以不同的實值型別 (如 long) 或使用者定義的結構做為其參數。 結果,執行階段會產生另一個版本的泛型型別,替代 CIL 適當位置的 long。 因為每個特定的泛型類別原本就包含實值型別,所以不再需要轉換。

泛型在參考型別的運作方式稍有不同。 第一次搭配任何參考型別建構泛型型別時,執行階段會建立特定的泛型型別,以物件參考取代 CIL 中的參數。 然後,建構類型每次搭配參考型別具現化為其參數時,不論類型為何,執行階段都會重複使用先前建立的特定版本泛型型別。 這之所以可能,是因為所有的參考大小都相同。

例如,假設您有兩個參考型別,Customer 類別和 Order 類別,也假設您建立了 Customer 類型的堆疊:

class Customer { }
class Order { }
Stack<Customer> customers;

此時,執行階段會產生特定版本的 Stack<T> 類別,儲存稍後要填入的物件參考,而不是儲存資料。 假設下一行程式碼建立另一個參考型別的堆疊,名為 Order

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

與實值型別不同,另一個特定版本的 Stack<T> 類別並非針對 Order 類型而建立。 改建立特定版本的 Stack<T> 類別執行個體,設定 orders 變數參考它。 假設您接下來遇到一行程式碼,建立 Customer 類型的堆疊:

customers = new Stack<Customer>();

如同先前使用以 Order 類型建立的 Stack<T> 類別一樣,建立另一個特定 Stack<T> 類別的執行個體。 其中包含的指標會設定為參考大小為 Customer 類型的記憶體區域。 因為程式與程式之間的參考型別數目大不相同,所以泛型的 C# 實作會將編譯器所建立的參考型別泛型類別的特定類別數目降低到一,大幅減少程式碼數量。

此外,當使用實值型別或參考型別參數來將泛型的 C# 類別具現化時,反映可在執行階段查詢它,並確認其實際型別及其型別參數。

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