ジェネリックがC＃でどのように機能するかを説明する

ジェネリックはC＃のバージョン2.0で追加され、言語で最も重要な概念の1つです。これらを使用すると、コンパイル時にタイプセーフな再利用可能な高性能コードを記述できます。ジェネリックスを使用すると、事前に知らなくてもコードで型を使用できます。

ジェネリックスは、コレクション、デリゲート、非同期コードなど、.NETの多くの場所で使用されています。ジェネリックスを使用すると、コレクションのサイズを事前に知る必要がなく、コードに固有のカスタムデータ型を含め、任意の要素タイプでジェネリックスを使用できます。 C＃は、ジェネリック型（クラス、インターフェイスなど）とジェネリックメソッドの両方をサポートします。

ジェネリックスには、型パラメーターと型引数があります。これはパラメータを持つメソッドに似ており、メソッドに引数を渡します。

ジェネリック型

ジェネリック型を宣言する構文は、型の名前の後に山かっこで囲まれた型パラメーターで構成されます。たとえば、Locatorは次の例のジェネリッククラスです。

public class Locator<T>
{

}

Locator のインスタンスを作成するには、newキーワードに続けて、クラスの名前を使用します。ただし、Tの代わりに、引数として渡す実際の型を指定します。次の例では、文字列型を引数として渡します。

var stringLocator = new Locator<string>();

次の例に示すように、クラスメソッドで型パラメータ（T）を使用できます。

public class Locator<T>{
   public IList<T> Items { get; set; }

      public T Locate(int index){
      return Items[index];
   }
}
var stringLocator = new Locator<string>();
string item = stringLocator.Locate(2);

ジェネリックスの追加の利点は、エディターによって提供されるIntelliSenseです。 StringLocator.Locate（4）をVisualStudioまたはVSCodeに入力し、メソッド名にカーソルを合わせると、 Tの代わりに文字列を返すことが示されます。結果を文字列以外のタイプに割り当てようとすると、コンパイラはエラーを発生させます。たとえば、

// Error: Cannot implicitly convert type 'string' to 'int' [c-sharp]csharp(CS0029)
int item = stringLocator.Locate(2);

ジェネリック型は、ジェネリック基本型またはジェネリックインターフェイスから継承するときに、型パラメーターを型引数として使用できます。ジェネリックLinkedListタイプは、ジェネリックIEnumerableインターフェイスを他のインターフェイスとともに実装します。

public class LinkedList<T> : IEnumerable<T>

ジェネリックメソッド

ジェネリックメソッドは、メソッド内で、パラメーターおよび戻り型として使用できる型パラメーターを宣言する単純なメソッドです。以下の例では、Swap は、タイプTの2つのパラメーターを受け取り、Tのインスタンスを返すジェネリックメソッドです。

public class Swapper{
   public T Swap<T>(T first, T second){
      T temp = first;
      first = second;
      second = temp;
      return temp;
   }
}

ジェネリック型と同様に、ジェネリックメソッドを呼び出すと、強く型付けされた変数が返されます。

var swapper = new Swapper();
int result = swapper.Swap<int>(5, 3);

複数のジェネリックパラメーターを持つことができます。 System.Collections.Generic名前空間のDictionaryクラスには、キーと値の2つの型パラメーターがあります。

public class Dictionary<TKey, TValue>

最後に、何が一般的であるかを知ることが重要です。列挙型を除く型の場合、すべてをジェネリックにすることができます。これには-

• クラス
• 構造体
• インターフェース
• 委任

型メンバーの場合、ジェネリックにできるのはメソッドとネストされた型だけです。次のメンバーは一般的なものにすることはできません-

• フィールド
• プロパティ
• インデクサー
• コンストラクター
• イベント
• ファイナライザー

例

using System;
using System.Collections.Generic;
class Program{
   static void Main(){
      var stringLocator = new Locator<string>(){
         Items = new string[] { "JavaScript", "CSharp", "Golang" }
      };
      string item = stringLocator.Locate(1);
      Console.WriteLine(item); // CSharp
      var swapper = new Swapper();
      int a = 5, b = 3;
      int result = swapper.Swap<int>(ref a, ref b);
      Console.WriteLine($"a = {a}, b = {b}");
   }
}
public class Locator<T>{
   public IList<T> Items { get; set; }
   public T Locate(int index){
      return Items[index];
   }
}
public class Swapper{
   public T Swap<T>(ref T first, ref T second){
      T temp = first;
      first = second;
      second = temp;
      return temp;
   }
}

出力

CSharp
a = 3, b = 5