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C#嵌套类的泛型参数传递详解(从入门到精通的C#泛型教程)

在C#编程中,嵌套类泛型是两个非常强大的特性。当它们结合在一起时,可以构建出高度灵活且类型安全的代码结构。本文将详细讲解C#嵌套类的泛型参数传递,即使你是编程小白,也能轻松理解并掌握这一高级技巧。

什么是嵌套类?

嵌套类(Nested Class)是指定义在另一个类内部的类。外部类称为“外层类”或“包含类”,内部类称为“嵌套类”。嵌套类可以访问外层类的私有成员,这在封装和组织代码时非常有用。

什么是泛型?

泛型(Generics)允许你在定义类、接口或方法时使用类型参数,从而在编译时提供类型安全,并避免装箱/拆箱带来的性能损失。例如:List<T> 就是一个典型的泛型集合。

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嵌套类中的泛型参数传递方式

在C#中,嵌套类可以独立拥有自己的泛型参数,也可以继承或使用外层类的泛型参数。下面我们通过几个例子来说明不同的传递方式。

1. 嵌套类使用外层类的泛型参数

嵌套类可以直接访问外层类的泛型类型参数,无需重新声明:

public class OuterClass<T>{    private T value;    public OuterClass(T val)    {        value = val;    }    // 嵌套类直接使用外层类的泛型参数 T    public class NestedClass    {        public void PrintOuterValue(OuterClass<T> outer)        {            Console.WriteLine(outer.value);        }    }}// 使用示例class Program{    static void Main()    {        var outer = new OuterClass<string>("Hello C#!");        var nested = new OuterClass<string>.NestedClass();        nested.PrintOuterValue(outer); // 输出: Hello C#!    }}

2. 嵌套类拥有自己的泛型参数

嵌套类也可以定义自己的泛型参数,与外层类的泛型参数无关:

public class Container<T>{    public class Item<U>    {        public T ContainerValue { get; set; }        public U ItemValue { get; set; }        public void Display()        {            Console.WriteLine($"Container: {ContainerValue}, Item: {ItemValue}");        }    }}// 使用示例class Program{    static void Main()    {        var item = new Container<int>.Item<string>        {            ContainerValue = 42,            ItemValue = "泛型嵌套"        };        item.Display(); // 输出: Container: 42, Item: 泛型嵌套    }}

3. 嵌套类同时使用外层和自身的泛型参数

最灵活的方式是嵌套类既使用外层类的泛型参数,又定义自己的泛型参数:

public class Database<TConnection>{    public class Repository<TEntity>    {        public TConnection Connection { get; set; }        public List<TEntity> Entities { get; set; } = new List<TEntity>();        public void Save()        {            Console.WriteLine($"Saving {Entities.Count} entities using {typeof(TConnection).Name}");        }    }}// 使用示例class Program{    static void Main()    {        var repo = new Database<SqlConnection>.Repository<User>        {            Connection = new SqlConnection(),            Entities = new List<User> { new User("Alice"), new User("Bob") }        };        repo.Save(); // 输出: Saving 2 entities using SqlConnection    }}public class SqlConnection { }public class User{    public string Name { get; }    public User(string name) => Name = name;}

常见误区与注意事项

  • 嵌套类不能直接访问外层类的实例成员,除非你显式传入外层类的实例(如第一个例子所示)。
  • 泛型参数名称在外层类和嵌套类中可以相同,但建议使用不同名称以避免混淆。
  • 嵌套泛型类的完整类型名写法为:OuterClass<T>.NestedClass<U>,注意中间的点号和泛型尖括号。

总结

通过本文,我们深入学习了C#嵌套类的泛型参数传递机制。无论是复用外层泛型参数,还是定义独立的泛型参数,C#都提供了极大的灵活性。掌握这些技巧,能让你写出更优雅、可维护性更高的代码。

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