C# 類型參數約束使用的原因：如果要檢查泛型列表中的某個項以確定它是否有效，或者將它與其他某個項進行比較，則編譯器必須在一定程度上保證它需要調用的運算符或方法將受到客戶端代碼可能指定的任何類型參數的支持。這種保證是通過對泛型類定義應用一個或多個約束獲得的。例如，基類約束告訴編譯器：僅此類型的對象或從此類型派生的對象才可用作類型參數。一旦編譯器有了這個保證，它就能夠允許在泛型類中調用該類型的方法。約束是使用上下文關鍵字 where 應用的。下面的代碼示例演示可通過應用基類約束添加到 GenericList 類的功能。

在定義泛型類時，可以對客戶端代碼能夠在實例化類時用于類型參數的類型種類施加限制。如果客戶端代碼嘗試使用某個約束所不允許的類型來實例化類，則會產生編譯時錯誤。這些限制稱為約束。約束是使用 where 上下文關鍵字指定的。下面列出了六種類型的約束：

◆T：結構

類型參數必須是值類型。可以指定除 Nullable 以外的任何值類型。

◆T：類

類型參數必須是引用類型，包括任何類、接口、委托或數組類型。

◆T：new()

類型參數必須具有無參數的公共構造函數。當與其他約束一起使用時，new() 約束必須***指定。

◆T：<基類名>

類型參數必須是指定的基類或派生自指定的基類。

◆T：<接口名稱>

類型參數必須是指定的接口或實現指定的接口。可以指定多個接口約束。約束接口也可以是泛型的。

◆T：U

為 T 提供的類型參數必須是為 U 提供的參數或派生自為 U 提供的參數。這稱為裸類型約束。

C# 類型參數約束代碼

public class Employee  
{  
    private string name;  
    private int id;  
 
    public Employee(string s, int i)  
    {  
        name = s;  
        id = i;  
    }  
 
    public string Name  
    {  
        get { return name; }  
        set { name = value; }  
    }  
 
    public int ID  
    {  
        get { return id; }  
        set { id = value; }  
    }  
}  
 
public class GenericList where T : Employee  
{  
    private class Node  
    {  
        private Node next;  
        private T data;  
 
        public Node(T t)  
        {  
            next = null;  
            data = t;  
        }  
 
        public Node Next  
        {  
            get { return next; }  
            set { next = value; }  
        }  
 
        public T Data  
        {  
            get { return data; }  
            set { data = value; }  
        }  
    }  
 
    private Node head;  
 
    public GenericList() //constructor  
    {  
        head = null;  
    }  
 
    public void AddHead(T t)  
    {  
        Node n = new Node(t);  
        n.Next = head;  
        head = n;  
    }  
 
    public IEnumerator GetEnumerator()  
    {  
        Node current = head;  
 
        while (current != null)  
        {  
            yield return current.Data;  
            current = current.Next;  
        }  
    }  
 
    public T FindFirstOccurrence(string s)  
    {  
        Node current = head;  
        T t = null;  
 
        while (current != null)  
        {  
            //The constraint enables access to the Name property.  
            if (current.Data.Name == s)  
            {  
                t = current.Data;  
                break;  
            }  
            else 
            {  
                current = current.Next;  
            }  
        }  
        return t;  
    }  
} 

約束使得泛型類能夠使用 Employee.Name 屬性，因為類型為 T 的所有項都保證是 Employee 對象或從 Employee 繼承的對象。

可以對同一類型參數應用多個約束，并且約束自身可以是泛型類型，如下所示：

C# 類型參數約束代碼

class EmployeeList where T : Employee, IEmployee, System.IComparable, new()  
{  
    // ...  
} 

通過約束類型參數，可以增加約束類型及其繼承層次結構中的所有類型所支持的允許操作和方法調用的數量。因此，在設計泛型類或方法時，如果要對泛型成員執行除簡單賦值之外的任何操作或調用 System.Object 不支持的任何方法，您將需要對該類型參數應用約束。

在應用 where T : class 約束時，建議不要對類型參數使用 == 和 != 運算符，因為這些運算符僅測試引用同一性而不測試值相等性。即使在用作參數的類型中重載這些運算符也是如此。下面的代碼說明了這一點；即使 String 類重載 == 運算符，輸出也為 false。

C# 類型參數約束代碼

public static void OpTest(T s, T t) where T : class 
{  
    System.Console.WriteLine(s == t);  
}  
static void Main()  
{  
    string s1 = "foo";  
    System.Text.StringBuilder sb = new System.Text.StringBuilder("foo");  
    string s2 = sb.ToString();  
    OpTest<string>(s1, s2);  
} 

這種情況的原因在于，編譯器在編譯時僅知道 T 是引用類型，因此必須使用對所有引用類型都有效的默認運算符。如果需要測試值相等性，建議的方法是同時應用 where T : IComparable 約束，并在將用于構造泛型類的任何類中實現該接口。

C# 未綁定的類型參數

沒有約束的類型參數（如公共類 SampleClass{} 中的 T）稱為未綁定的類型參數。未綁定的類型參數具有以下規則：

不能使用 != 和 == 運算符，因為無法保證具體類型參數能支持這些運算符。

可以在它們與 System.Object 之間來回轉換，或將它們顯式轉換為任何接口類型。

可以將它們與 null 進行比較。將未綁定的參數與 null 進行比較時，如果類型參數為值類型，則該比較將始終返回 false。

C# 裸類型約束

用作約束的泛型類型參數稱為裸類型約束。當具有自己的類型參數的成員函數需要將該參數約束為包含類型的類型參數時，裸類型約束很有用，如下面的示例所示：

C# 類型參數約束代碼

class List  
{  
    void Add(List items) where U : T {/*...*/}  
} 

在上面的示例中，T 在 Add 方法的上下文中是一個裸類型約束，而在 List 類的上下文中是一個未綁定的類型參數。

裸類型約束還可以在泛型類定義中使用。注意，還必須已經和其他任何類型參數一起在尖括號中聲明了裸類型約束：

C# 類型參數約束代碼

//naked type constraint  
public class SampleClass where T : V { } 

泛型類的裸類型約束的作用非常有限，因為編譯器除了假設某個裸類型約束派生自 System.Object 以外，不會做其他任何假設。在希望強制兩個類型參數之間的繼承關系的情況下，可對泛型類使用裸類型約束。

C# 類型參數約束的相關內容就向你介紹到這里，希望對你了解和學習C# 類型參數約束有所幫助。

【編輯推薦】

1. 淺析C# 泛型約束中的構造函數約束
2. C# 強制類型轉換與C# 泛型淺析
3. C# 泛型類概念與實例的理解應用淺析
4. C# 泛型的優點淺談
5. C# 泛型類型參數淺析