C#2.0简介


C# 2.0引入了很多语言扩展，最重要的就是泛型（Generics）、匿名方法（Anonymous Methods）、迭代器（Iterators）和不完全类型（Partial Types）。
• 泛型允许类、结构、接口、委托和方法通过它们所存贮和操作的数据的类型来参数化。泛型是很有用的，因为它提供了更为强大的编译期间类型检查，需要更少的数据类型之间的显式转换，并且减少了对装箱操作的需要和运行时的类型检查。
• 匿名方法允许在需要委托值时能够以“内联（in-line）”的方式书写代码块。匿名方法与Lisp语言中的拉姆达函数（lambda functions）类似。
• 迭代器是能够增量地计算和产生一系列值得方法。迭代器使得一个类能够很容易地解释foreach语句将如何迭代他的每一个元素。
• 不完全类型允许类、结构和接口被分成多个小块儿并存贮在不同的源文件中使其容易开发和维护。另外，不完全类型可以分离机器产生的代码和用户书写的部分，这使得用工具来加强产生的代码变得容易。
这一章首先对这些新特性做一个简介。简介之后有四章，提供了这些特性的完整的技术规范。
C# 2.0中的语言扩展的设计可以保证和现有代码的高度的兼容性。例如，尽管C#2.0在特定的环境中对单词where、yield和partial赋予了特殊的意义，这些单词还是可以被用作标识符。确实，C# 2.0没有增加一个会和现有代码中的标识符冲突的关键字。

19.1 泛型
泛型允许类、结构、接口、委托和方法通过它们所存贮和操作的数据的类型来参数化。C#泛型对使用Eiffel或Ada语言泛型的用户和使用C++模板的用户来说相当亲切，尽管它们也许无法忍受后者的复杂性。

19.1.1 为什么泛型？
没有泛型，一些通用的数据结构只能使用object类型来存贮各种类型的数据。例如，下面这个简单的Stack类将它的数据存放在一个object数组中，而它的两个方法，Push和Pop，分别使用object来接受和返回数据：
public class Stack
{
object[] items;
int count;
public void Push(object item) {...}
public object Pop() {...}
}
尽管使用object类型使得Stack类非常灵活，但它也不是没有缺点。例如，可以向堆栈中压入任何类型的值，譬如一个Customer实例。然而，重新取回一个值得时候，必须将Pop方法返回的值显式地转换为合适的类型，书写这些转换变更要提防运行时类型检查错误是很乏味的：
Stack stack = new Stack();
stack.Push(new Customer());
Customer c = (Customer)stack.Pop();
如果一个值类型的值，如int，传递给了Push方法，它会自动装箱。而当待会儿取回这个int值时，必须显式的类型转换进行拆箱：
Stack stack = new Stack();
stack.Push(3);
int i = (int)stack.Pop();
这种装箱和拆箱操作增加了执行的负担，因为它带来了动态内存分配和运行时类型检查。
Stack类的另外一个问题是无法强制堆栈中的数据的种类。确实，一个Customer实例可以被压入栈中，而在取回它的时候会意外地转换成一个错误的类型：
Stack stack = new Stack();
stack.Push(new Customer());
string s = (string)stack.Pop();
尽管上面的代码是Stack类的一种不正确的用法，但这段代码从技术上来说是正确的，并且不会发生编译期间错误。为题知道这段代码运行的时候才会出现，这时会抛出一个InvalidCastException异常。
Stack类无疑会从具有限定其元素类型的能力中获益。使用泛型，这将成为可能。

19.1.2 建立和使用泛型
泛型提供了一个技巧来建立带有类型参数（type parameters）的类型。下面的例子声明了一个带有类型参数T的泛型Stack类。类型参数又类名字后面的定界符“<”和“>”指定。通过某种类型建立的Stack<T>的实例 可以无欲转换地接受该种类型的数据，这强过于与object相互装换。类型参数T扮演一个占位符的角色，直到使用时指定了一个实际的类型。注意T相当于内部数组的数据类型、Push方法接受的参数类型和Pop方法的返回值类型：
public class Stack<T>
{
T[] items;
int count;
public void Push(T item) {...}
public T Pop() {...}
}
使用泛型类Stack<T>时，需要指定实际的类型来替代T。下面的例子中，指定int作为参数类型T：
Stack<int> stack = new Stack<int>();
stack.Push(3);
int x = stack.Pop();
Stack<int>类型称为已构造类型（constructed type）。在Stack<int>类型中出现的所有T被替换为类型参数int。当一个Stack<int>的实例被创建时，items数组的本地存贮是int[]而不是object[]，这提供了一个实质的存贮，效率要高过非泛型的Stack。同样，Stack<int>中的Push和Pop方法只操作int值，如果向堆栈中压入其他类型的值将会得到编译期间的错误，而且取回一个值时不必将它显示转换为原类型。
泛型可以提供强类型，这意味着例如向一个Customer对象的堆栈上压入一个int将会产生错误。这是因为Stack<int>只能操作int值，而Stack<Customer>也只能操作Customer对象。下面例子中的最后两行会导致编译器报错：
Stack<Customer> stack = new Stack<Customer>();
stack.Push(new Customer());
Customer c = stack.Pop();
stack.Push(3); // 类型不匹配错误
int x = stack.Pop(); // 类型不匹配错误
泛型类型的声明允许任意数目的类型参数。上面的Stack<T>例子只有一个类型参数，但一个泛型的Dictionary类可能有两个类型参数，一个是键的类型另一个是值的类型：
public class Dictionary<K,V>
{
public void Add(K key, V value) {...}
public V this[K key] {...}
}
使用Dictionary<K,V>时，需要提供两个类型参数：
Dictionary<string,Customer> dict = new Dictionary<string,Customer>();
dict.Add("Peter", new Customer());
Customer c = dict["Peter"];

19.1.3 泛型类型实例化
和非泛型类型类似，编译过的泛型类型也由中间语言（IL, Intermediate Language）指令和元数据表示。泛型类型的IL表示当然已由类型参数进行了编码。
当程序第一次建立一个已构造的泛型类型的实例时，如Stack<int>，.NET公共语言运行时中的即时编译器（JIT, just-in-time）将泛型IL和元数据转换为本地代码，并在进程中用实际类型代替类型参数。后面的对这个以构造的泛型类型的引用使用相同的本地代码。从泛型类型建立一个特定的构造类型的过程称为泛型类型实例化（generic type instantiation）。
.NET公共语言运行时为每个由之类型实例化的泛型类型建立一个专门的拷贝，而所有的引用类型共享一个单独的拷贝（因为，在本地代码级别上，引用知识具有相同表现的指针）。

19.1.4 约束
通常，一个泛型类不会只是存贮基于某一类型参数的数据，他还会调用给定类型的对象的方法。例如，Dictionary<K,V>中的Add方法可能需要使用CompareTo方法来比较键值：
public class Dictionary<K,V>
{
public