泛型最初在 .NET Framework 2.0 中引入,旨在创建灵活、可重用的代码,并作为允许使用未指定类型参数的“代码模板”使用。[5] [6] [7]
在引入泛型前,使用如 ArrayList 的非泛型集合时,元素类型为 Object,涉及装箱和拆箱操作,这会影响性能,且在编译时无法确定数据类型。[5] [7]
2004年,由于来自广泛语言和客户的反馈,微软决定加速将泛型引入代号“Whidbey”(即 .NET Framework 2.0)的公共语言规范中,使其成为 CLS 合规的,旨在让开发者无需在 API 的广泛适用性和优雅性之间做出取舍;C# 和 VB.NET 编译器随后更新以支持这一变化。[4]
泛型是 .NET Framework 2.0 中引入的“代码模板”,它允许开发者通过类型参数(占位符)来定义类、结构、接口、方法和委托,从而创建类型安全且可重用的数据结构[5] [6] [7] 。与 .NET Framework 1.0 中的非泛型集合(如 ArrayList)相比,泛型避免了值类型的装箱和拆箱操作,提升了性能,并在编译时提供类型检查[5] [7] 。
讨论 .NET 中的泛型时涉及多个术语,包括作为模板的泛型类型定义、作为占位符的类型参数、为类型参数指定具体类型后的构造的泛型类型,以及对类型参数施加的限制即约束。嵌套在泛型类型中的类型可以取决于其外层封闭泛型类型的类型参数[9] [11] 。
泛型在运行时通过反射得到完全支持,System.Reflection 命名空间提供了检查和操作泛型类型的能力[6] [8] 。通过表示泛型类型的 Type 对象,可以使用 IsGenericType 属性判断是否为泛型,使用 IsGenericTypeDefinition 判断是否为泛型类型定义,使用 GetGenericArguments 方法获取类型参数或类型实参。还可以使用 GetGenericParameterConstraints 获取类型参数的约束,使用 GenericParameterAttributes 识别特殊约束,并使用 MakeGenericType 方法在运行时动态构造具体的泛型类型实例[8] 。