c#笔记之泛型和结构体、枚举

学习内容：

泛型用 <T> 表示，T 是类型参数 （Type Parameter），可以理解成类型占位符。一般是T开头或者直接T，只要有这个标志就是泛型，常见的List<int>这个就是泛型；类型参数是int

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class Test<T>//泛型类
{

}

public void TestRun<T>(T value)//泛型方法
{

}

一、作用（以及泛型类的声明）

有一个水果店，卖苹果买一个苹果用一个盒子包起来

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 internal class Program
 {
     static async Task Main(string[] args)
     {
         Apple a = new Apple() { Color = "Red" };
         Box b = new Box() { Cargo = a };
   Console.WriteLine(b.Cargo.Color);
     }
 }
 class Apple
 {
     public string Color { get; set; }

 }
 class Box
 {
     public Apple Cargo { get; set; }
 }

如果这时候要买书的话就要重写建一个装书的box类

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class Book
{
}
 class BookBox
 {
     public Book Cargo { get; set; }
 }

这样会很麻烦这时候就可以用泛型，

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 internal class Program
 {
     static async Task Main(string[] args)
     {
         Apple a = new Apple() { Color = "Red" };
         Book bk = new Book() { Name = "xxx"};
         Box<Apple> b = new Box<Apple>() { Cargo = a };
         Box<Book> b1 = new Box<Book>() {Cargo = bk};
         Console.WriteLine(b.Cargo.Color);
         Console.WriteLine(b1.Cargo.Name);
     }
 }
 class Apple
 {
     public string Color { get; set; }

 }
  class Book
 {
     public string  Name { get; set; }

 }
 class Box<T> //使用了泛型 
 {
     public T Cargo { get; set; }
 }
////////////////
也可以 
 class Box<TCargo > //只要对的上
 {
     public TCargo  Cargo { get; set; }
 }

就可以知道泛型 = 通用的类型 + 通用的代码 它允许你写一套代码，适配任意类型（int、string、自定义类...），不用重复写多套逻辑。

二、泛型方法

在方法名字后面加<T> 这个方法就是泛型方法，下面例子就是交换两个相同类型的值；

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static void Swap<T>(ref T lhs, ref T rhs)//方法要两个T类型的参数
        {
            T temp; //声明一个T类型的参数temp
            temp = lhs;
            lhs = rhs;
            rhs = temp;
        }
比如
Swap（ref 1,ref 2）;

这时候系统判断T是int类型，方法里的Temp就是int类型的

Swap（ref "s",ref "f"）;

这时候系统判断T是string类型，方法里的Temp就是string类型的

或者 用上一个例子的Apple类型也可以（）
 Apple a = new Apple() { Color = "Red" };
 Apple a1 = new Apple() { Color = "Red1" };
Swap（ref a,ref a1）;
这时候系统判断T是Apple类型，方法里的Temp就是Apple类型的,a的Color的值就是Read1了

三、泛型接口

有一个接口有个ID属性将来会有很多类型，所以使用了泛型；Student类来实现这个接口有两种形式；类也不管ID类型继续泛型下去；或者类明确id类型

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 internal class Program
 {
     static async Task Main(string[] args)
     {
           Student student = new Student() { ID =1,Name = "xm"};

      /////////////////////////////
      Student<string> student1 = new Student<string>() { ID = "一",Name = "xh"};
      Student<int> student2 = new Student<int>() { ID = 25, Name = "xh" };
       
     }  
 }
 interface IUnique<T>
 {
     public T ID {  get; set; }
 }

 public class Student<T>:IUnique<T>//类也还是不知道id类型所以还是泛型
 {
     public string Name { get; set; }
     public T ID { get; set; }
 }

 public class Student1 : IUnique<int>//类知道id类型是int
 {
     public string Name { get; set; }
     public int ID { get; set; }
 }

四、泛型约束

用于限制 T 能是什么类型，格式是where T : ...

4.1接口约束

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interface IAnimal
{
    void Speak();
}

class Dog : IAnimal
{
    public void Speak() => Console.WriteLine("汪汪");
}

// 约束 T 必须实现 IAnimal接口
void Test<T>(T animal) where T : IAnimal
{
    animal.Speak(); // 有约束才能调用，否则编译器报错
}

常见约束

where T : struct // 必须是值类型（int、bool、DateTime 等）

where T : class // 必须是引用类型（类、接口、委托、数组）

where T : new() // 必须有无参构造函数

where T : 基类名 // 必须是该基类或其子类

where T : 接口名 // 必须实现该接口

where T : U // T 必须是 U 或 U 的子类

五、枚举（enum）

5.1.是什么？

枚举是一组命名的整型常量 ，专门用来表示固定不变的选项 / 状态，让代码更易读、更安全。常用结构如下

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// 定义枚举
enum 枚举名
{
    常量1,
    常量2,
    常量3
}

常见例子：不定义的话从0开始，后面的加一

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// 定义：表示游戏角色状态
enum PlayerState
{
    Idle,    // 0（默认从0开始）
    Run,     // 1
    Attack,  // 2
    Die      // 3
}

// 使用
class Program
{
    static void Main()
    {
        // 声明枚举变量
        PlayerState state = PlayerState.Run;

        // 枚举转整数
        int stateNum = (int)state; // 结果：1

        // 整数转枚举
        PlayerState state2 = (PlayerState)2; // Attack

        Console.WriteLine(state); // 输出：Run
    }
}

5.2常见特性

5.2.1.可以自己定义数字

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enum Gender
{
    Male = 1,
    Female = 2,
    Unknown = 99
}

而且如果只定义一个的话系统会自己加一

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enum Gender
{
    Male ，
    Female = 4,
    Unknown 
}

这种情况的话Male因为没有定义而且是第一个所以默认是0，Unknown =5因为定义了上一个所以默认加一得到5

5.2.2Flags 特性（允许组合多个值）

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[Flags] // 关键特性
enum Permission
{
    None = 0,
    Read = 1,
    Write = 2,
    Execute = 4
}

// 使用：同时拥有读和写权限
Permission p = Permission.Read | Permission.Write;

六、结构体（struct）

6.1. 是什么？

struct 是值类型 ，轻量、高效，适合封装少量简单数据（比如坐标、颜色、尺寸）.类在内存上太大所以发明了结构体

6.2. 核心特点

值类型：赋值时会拷贝一份完整数据，不是引用
栈上分配（小型结构体），性能比类更好
不能继承，也不能被继承
可以有字段、方法、构造函数、属性

基本格式：

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struct 结构体名
{
    // 字段/属性/方法
}

6.3 例子

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// 定义：坐标结构体
struct Point
{
    // 字段
    public int X;
    public int Y;

    // 构造函数
    public Point(int x, int y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }

    // 方法
    public void Print()
    {
        Console.WriteLine($"X:{X}, Y:{Y}");
    }
}

// 使用
class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建结构体实例
        Point p1 = new Point(10, 20);
        p1.Print(); // X:10, Y:20

        // 值类型特性：赋值是拷贝，互不影响
        Point p2 = p1;
        p2.X = 100;
        Console.WriteLine(p1.X); // 10（没变）
    }
}

6.4和类的对比

特性	结构体（struct）	类（class）
类型	值类型	引用类型
内存	栈（小型）/ 托管堆	托管堆
继承	不支持继承	支持继承
性能	高（轻量）	相对较低
用途	小型数据（坐标、颜色）	复杂对象（人、订单、车）

学习时间：

26.03.31