泛型

csharp 有兩種不同的機制機製來編寫跨型別複用的程式碼：繼承和泛型。但繼承的複用性來自基礎類別，而泛型的複用性是通過帶有「佔位符」的「模板」型別實現的。和繼承相比，泛型能夠提供型別的安全性，並減少型別的轉換和裝箱。

1 泛型型別 Generic Types

泛型型別中宣告的型別參數（佔位符型別）需要有泛型型別的消費者（即提供型別參數的一方）填充。下面下麪是一個存放型別 T 範例的泛型棧型別 Stack<T>。Stack<T>宣告瞭單個型別參數 T：

public class Stack<T>
{
    int position;
    T[] data = new T[100];
    public void Push (T obj) => data[position++] = obj;
    public T Pop() => data[--position];
}

使用 Stack<T> 的方式如下：

var stack = new Stack<int>();
stack.Push (5);
stack.Push (10);
int x = stack.Pop();  // x is 10
int y = stack.Pop();  // y is 5

Stack<T> 用參數型別 int 填充 T，這會在執行時隱式建立一個型別：Stack<int>。若試圖將一個字串加入 Stack<int> 中則會產生一個編譯時錯誤。Stack<int> 具有如下定義：

public class 類名
{
    int position;
    int[] data = new int[100];
    public void Push (int obj) => data[position++] = obj;
    public int Pop() => data[--position];
}

Stack<T> 開放型別 Open Type
Stack<int> 封閉型別 Closed Type
在執行時，所有的泛型範例都是封閉的，佔位符已經被型別填充，意味着：
```
var stack = new Stack<T>();  // Illegal: What is T?
```

只有在類或者方法的內部，T 纔可以定義爲型別參數：

public class Stack<T>
{
    ...
    public Stack<T> Clone()
    {
        Stack<T> clone = new Stack<T>();  // Legal
        ...
    }
}

2 爲什麼需要泛型

泛型是爲了程式碼能夠跨型別複用而設計的。假定我們需要一個整數棧，如果不使用泛型：

方案一：爲每一個需要的元素型別寫死不同版本的類如 IntStack、StringStack等導致大量的程式碼重複。

方案二：用 object 作爲元素型別的棧：

public class ObjectStack
{
    int position;
    object[] data = new object[10];
    public void Push (object obj) => data[position++] = obj;
    public object Pop() => data[--position];
}

但 ObjectStack 不會像寫死的 IntStack 類一樣只處理整數元素。而且 ObjectStack 需要用到裝箱和向下型別轉換，而這些都不能在編譯時進行檢查：

// Suppose we just want to store integers here:
ObjectStack stack = new ObjectStack();
stack.Push ("s");  // Wrong type, but no error! 編譯時不會報錯，但在執行時會報錯
int i = (int)stack.Pop();  // Downcast - runtime error