泛型及其继承和同一性

　　泛型，面向对象编程的一种编程方式，可以很好地进行代码重用（尤其是‘算法重用’），极大地提高了开发效率。换言之，泛型可以派生出一个类，让它继承基类的所有能力。派生类只需要重写虚方法，或添加一些新方法，就可以定制派生类的行为。

　　算法重用，简单地说，开发人员先定义一个算法，比如排序，搜索等，但定义算法的开发人员并不设定该算法要操作什么数据类型，该算法可广泛地应用于不同类型的对象。然后另一个开发人员只要指定了算法要操作的具体操作类型，就可以开始使用这个现成的算法了。

　　泛型类型也是类型，所以能从其他类型派生。使用一个泛型类型，并指定类型实参时，实际是在CLR中定义一个新的类型对象，新的类型对象是从泛型类型派生自的那个类型派生的。换言之，List<T>是从Object派生的，所以List<String>也是从Object派生的。

看两段代码

示例1：

internal sealed class NodeDemo<T>
{
public T m_data;
public NodeDemo<T> m_next;

public NodeDemo(T data, NodeDemo<T> next)
{
m_data = data;
m_next = next;
}

public NodeDemo(T data) : this(data, null) { }

public override string ToString()
{
return m_data.ToString() + ((m_next != null) ? m_next.ToString() : null);
}
}

// 调用代码
static void Main(string[] args)
{
　　// 节点类型都是 Char
NodeDemo<Char> head = new NodeDemo<Char>('C');
head = new NodeDemo<Char>('B', head);
head = new NodeDemo<Char>('A', head);

Console.WriteLine(head.ToString());
Console.ReadKey();
}

// 代码执行 显示‘ABC’

　　示例1中，对于m_next字段引用的另一个节点来说，它的m_data字段必须包含相同的数据类型。这意味着在链表包含的节点中，所有数据项都必须具有相同的数据类型。当然，若到处都用Node<Object>，那么确实可以做到，但会丧失编译时的类型安全性，而且值类型会被装箱。

　　所以一个更好的办法是定义一个非泛型Node基类，再定义一个TypedNode类（Node类作为基类）。这样一来，就可以创建一个链表，其中每个节点都可以是一种具体的数据类型（不能是Object），同时获得编译时的类型安全性，并防止值类型装箱。具体实现参考示例2。

示例2：

internal class Node
{
protected Node m_next;
public Node(Node next)
{
m_next = next;
}
}

internal sealed class TypedNode<T> : Node
{
public T m_data;

public TypedNode(T data, Node next) : base(next)
{
m_data = data;
}

public TypedNode(T data) : this(data, null) { }

public override string ToString()
{
return m_data.ToString() + ((m_next != null) ? m_next.ToString() : null);
}
}

// 调用代码
static void Main(string[] args)
{
　　// 节点类型都不一样
Node head = new TypedNode<Char>('.');
head = new TypedNode<DateTime>(DateTime.Now, head);
head = new TypedNode<String>("Today is ", head);

Console.WriteLine(head.ToString());
Console.ReadKey();
}

// 代码执行 显示‘Today is 2015-6-18 10:00:00.’

　　简单提及一下同一性，C#提供了一种方式，允许使用简化的语法来引用一个泛型封闭类型，同时不会影响类型的相等性-using指令。例如using TStringNode = 命名空间.NodeDemo<T>；这样TStringNode 和 命名空间.NodeDemo<T> 类型是一样的。若使用继承方式，则会影响类型同一性。