C# 中常见的 五大泛型约束

在 C# 中，泛型（Generics）允许你定义类型安全且可重用的代码，而不必指定具体的类型。为了更精确地控制泛型类型的行为，可以使用泛型约束（Generic Constraints）来限制泛型类型参数的类型。泛型约束通过 where 关键字来实现。

以下是 C# 中常见的 五大泛型约束，它们有助于限定泛型参数的类型特性：

1. where T : struct

值类型约束
这个约束指定 T 必须是值类型。值类型包括结构体（struct）、枚举（enum）以及基本数据类型（如 int, float, bool 等）。

应用场景：

• 当你只需要值类型时，使用此约束可以确保类型安全。
• 不能将引用类型（如类或接口）传递给此约束。

示例：

public void PrintValueType<T>(T value) where T : struct
{
    Console.WriteLine(value);
}

限制：

• 不允许使用 null 值，因为 null 是引用类型的标志。所有的值类型默认是不可空的（除非使用 Nullable<T>）。

2. where T : class

引用类型约束
这个约束指定 T 必须是引用类型。引用类型包括所有类、接口、委托等。

应用场景：

• 当你需要保证传递的类型是引用类型时使用该约束。
• class 限制也排除了值类型和指针类型。

示例：

public void PrintReferenceType<T>(T value) where T : class
{
    Console.WriteLine(value.ToString());
}

限制：

• 可以传递 null 值，因为引用类型默认可以为 null。

3. where T : new()

无参数构造函数约束
这个约束要求 T 必须有一个无参构造函数。通过这个约束，确保你能够在泛型方法或类中使用 new 运算符来创建 T 类型的实例。

应用场景：

• 当你希望在泛型类型中实例化对象时，这个约束非常有用。
• 常常和其他约束一起使用，确保泛型类型能够被实例化。

示例：

public T CreateInstance<T>() where T : new()
{
    return new T();
}

限制：

• 类型 T 必须有一个无参数的构造函数。如果 T 没有无参构造函数，编译时会报错。

4. where T : BaseClass

基类约束
这个约束指定 T 必须是 BaseClass 类型或其派生类型。也就是说，T 必须继承自某个指定的类。

应用场景：

• 当你只想使用某个基类及其子类时，使用这个约束。
• 这允许你访问基类和派生类的成员，而不需要在泛型类型中使用具体的类型。

示例：

public void PrintBaseClass<T>(T obj) where T : BaseClass
{
    obj.PrintInfo();
}

限制：

• T 必须是 BaseClass 或其子类，不能是其他类。

5. where T : IInterface

接口约束
这个约束指定 T 必须实现某个接口。通过这种方式，可以确保泛型类型实现了接口中的方法和属性。

应用场景：

• 当你想保证泛型类型实现了特定接口时使用此约束。
• 可以用于保证类型具备接口定义的行为，比如 IComparable、IDisposable 等常用接口。

示例：

public void PrintComparable<T>(T obj) where T : IComparable
{
    int result = obj.CompareTo(default(T));
    Console.WriteLine($"Comparison result: {result}");
}

限制：

• 类型 T 必须实现 IInterface 接口。如果类型没有实现接口，会导致编译错误。

组合多个约束

你还可以将多个约束组合起来使用。例如，你可以要求 T 同时满足多个条件：

public void ProcessData<T>(T obj) where T : class, IComparable, new()
{
    // 类型 T 必须是引用类型、实现了 IComparable 接口，并且有一个无参构造函数
}