泛型介面 (C# 程式設計手冊)
定義表示集合中項目的泛型集合類別或泛型類別的介面，通常很有用。 為了避免實值型別的 Boxing 和 unboxing 作業，最好在泛型類別上使用泛型介面，例如 IComparable<T>。 .NET 類別庫定義數個泛型介面，以供搭配 System.Collections.Generic 命名空間中的集合類別使用。 如需這些介面的詳細資訊，請參閱泛型介面。
將介面指定為型別參數的條件約束時，只能使用使用實作介面的類型。 下列程式碼範例示範衍生自 GenericList<T> 類別的 SortedList<T> 類別。 如需詳細資訊，請參閱泛型簡介。 SortedList<T> 會新增條件約束 where T : IComparable<T>。 此限制式可讓 SortedList<T> 的 BubbleSort 方法使用 List 元素上的泛型 CompareTo 方法。 在此範例中，List 元素是簡單的類別 Person，它會實作 IComparable<Person>。
//Type parameter T in angle brackets.
public class GenericList<T> : System.Collections.Generic.IEnumerable<T>
{
protected Node head;
protected Node current = null;
// Nested class is also generic on T
protected class Node
{
public Node next;
private T data; //T as private member datatype
public Node(T t) //T used in non-generic constructor
{
next = null;
data = t;
}
public Node Next
{
get { return next; }
set { next = value; }
}
public T Data //T as return type of property
{
get { return data; }
set { data = value; }
}
}
public GenericList() //constructor
{
head = null;
}
public void AddHead(T t) //T as method parameter type
{
Node n = new Node(t);
n.Next = head;
head = n;
}
// Implementation of the iterator
public System.Collections.Generic.IEnumerator<T> GetEnumerator()
{
Node current = head;
while (current != null)
{
yield return current.Data;
current = current.Next;
}
}
// IEnumerable<T> inherits from IEnumerable, therefore this class
// must implement both the generic and non-generic versions of
// GetEnumerator. In most cases, the non-generic method can
// simply call the generic method.
System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()
{
return GetEnumerator();
}
}
public class SortedList<T> : GenericList<T> where T : System.IComparable<T>
{
// A simple, unoptimized sort algorithm that
// orders list elements from lowest to highest:
public void BubbleSort()
{
if (null == head || null == head.Next)
{
return;
}
bool swapped;
do
{
Node previous = null;
Node current = head;
swapped = false;
while (current.next != null)
{
// Because we need to call this method, the SortedList
// class is constrained on IComparable<T>
if (current.Data.CompareTo(current.next.Data) > 0)
{
Node tmp = current.next;
current.next = current.next.next;
tmp.next = current;
if (previous == null)
{
head = tmp;
}
else
{
previous.next = tmp;
}
previous = tmp;
swapped = true;
}
else
{
previous = current;
current = current.next;
}
}
} while (swapped);
}
}
// A simple class that implements IComparable<T> using itself as the
// type argument. This is a common design pattern in objects that
// are stored in generic lists.
public class Person : System.IComparable<Person>
{
string name;
int age;
public Person(string s, int i)
{
name = s;
age = i;
}
// This will cause list elements to be sorted on age values.
public int CompareTo(Person p)
{
return age - p.age;
}
public override string ToString()
{
return name + ":" + age;
}
// Must implement Equals.
public bool Equals(Person p)
{
return (this.age == p.age);
}
}
public class Program
{
public static void Main()
{
//Declare and instantiate a new generic SortedList class.
//Person is the type argument.
SortedList<Person> list = new SortedList<Person>();
//Create name and age values to initialize Person objects.
string[] names =
[
"Franscoise",
"Bill",
"Li",
"Sandra",
"Gunnar",
"Alok",
"Hiroyuki",
"Maria",
"Alessandro",
"Raul"
];
int[] ages = [45, 19, 28, 23, 18, 9, 108, 72, 30, 35];
//Populate the list.
for (int x = 0; x < 10; x++)
{
list.AddHead(new Person(names[x], ages[x]));
}
//Print out unsorted list.
foreach (Person p in list)
{
System.Console.WriteLine(p.ToString());
}
System.Console.WriteLine("Done with unsorted list");
//Sort the list.
list.BubbleSort();
//Print out sorted list.
foreach (Person p in list)
{
System.Console.WriteLine(p.ToString());
}
System.Console.WriteLine("Done with sorted list");
}
}
多個介面可以指定為單一類型上的條件約束，如下所示：
class Stack<T> where T : System.IComparable<T>, IEnumerable<T>
{
}
介面可以定義多個型別參數，如下所示：
interface IDictionary<K, V>
{
}
適用於類別的繼承規則也適用於介面：
interface IMonth<T> { }
interface IJanuary : IMonth<int> { } //No error
interface IFebruary<T> : IMonth<int> { } //No error
interface IMarch<T> : IMonth<T> { } //No error
//interface IApril<T> : IMonth<T, U> {} //Error
如果泛型介面是 covariant，泛型介面就可以繼承自非泛型介面，這表示該介面只會使用自己的型別參數當作傳回值。 在 .NET 類別庫中，IEnumerable<T> 繼承自 IEnumerable，因為在 GetEnumerator 的傳回值和 Current 屬性 getter 中，IEnumerable<T> 只會使用 T。
實體類別可以實作封閉式建構介面，如下所示：
interface IBaseInterface<T> { }
class SampleClass : IBaseInterface<string> { }
泛型類別可以實作泛型介面或封閉式建構介面，只要類別參數清單提供介面需要的所有引數，如下所示：
interface IBaseInterface1<T> { }
interface IBaseInterface2<T, U> { }
class SampleClass1<T> : IBaseInterface1<T> { } //No error
class SampleClass2<T> : IBaseInterface2<T, string> { } //No error
控制方法多載的規則，和用於泛型類別、泛型結構或泛型介面中的方法的規則一樣。 如需詳細資訊，請參閱泛型方法。
從 C# 11 開始，介面可以宣告 static abstract 或 static virtual 成員。 宣告 static abstract 或 static virtual 成員的介面幾乎一律是泛型介面。 編譯器必須在編譯時間解析呼叫 static virtual 和 static abstract 方法。 介面中宣告的 static virtual 和 static abstract 方法沒有類似類別中宣告的 virtual 或 abstract 執行時間分派機制。 而編譯器會使用編譯時間可用的型別資訊。 這些成員通常會在泛型介面中宣告。 此外，大多數宣告 static virtual 或 static abstract 方法的介面都會宣告其中一個型別參數必須實作宣告的介面。 編譯器接著會使用提供的型別引數解析宣告成員的類型。
