如何在 C# 中将 new 运算符与模板一起使用

Question

我正在尝试弄清楚如何在 C# 中使用模板。我是这样写的：

public static List<TValue> deepCopyList<TValue>(List<TValue> src)
{
    List<TValue> arr = new List<TValue>();

    for (int i = 0; i < src.Count; i++)
    {
        arr.Add(new TValue(src[i]));   //Error on this line
    }

    return arr;
}

但我得到一个错误：

错误 CS0304：无法创建变量类型“TValue”的实例 因为它没有 new() 约束

Answer 1

#1：带有接口的新约束

向TValue 添加一个约束，告诉编译器它有一个无参数的构造函数。您可以通过将关键字new 添加到TValue 的约束来做到这一点。这样你至少可以构建一个项目。

您不能使用泛型参数类型的参数。但是你可以使用另一个约束来定义一些属性：

public interface IMyValue<TValue>
{
    void CopyFrom(TValue original);
}

public static List<TValue> deepCopyList<TValue>(List<TValue> src)
    where TValue: IMyValue<TValue>, new() // <== Setting the constraints of TValue.
{
    List<TValue> arr = new List<TValue>();

    for (int i = 0; i < src.Count; i++)
    {
        TValue value = new TValue();
        value.CopyFrom(src[i]);
        arr.Add(value); // No error.
    }

    return arr;
}

#2：使用 ICloneable

还有第二种解决方案，有点相同。使用 ICloneable 使值负责关闭它自己：

public static List<TValue> deepCopyList<TValue>(List<TValue> src)
    where TValue: ICloneable // <== Setting the constraints of TValue.
{
    List<TValue> arr = new List<TValue>();

    for (int i = 0; i < src.Count; i++)
    {
        TValue value = (TValue)src[i].Clone();
        arr.Add(value); // No error.
    }

    return arr;
}

#3：使用激活器

但既然你想创建一个深度克隆，还有另一种方法，使用Activator。此方法不是类型安全的，并且当类型不支持该构造函数调用时会产生运行时异常：

public static List<TValue> deepCopyList<TValue>(List<TValue> src)
{
    List<TValue> arr = new List<TValue>();

    for (int i = 0; i < src.Count; i++)
    {
        TValue value = (TValue)Activator.CreateInstance(typeof(TValue), src[i]);
        arr.Add(value);  // Possible runtime rror.
    }

    return arr;
}

上述方法也可以通过使用反射来替换并获得正确的ConstructorInfo 并使用它来创建新项目。 Activator 所做的事情和风险相同。

顺便说一句：在 C# 中，它被称为“通用”，而不是 C++ 中的“模板”。

Answer 2

这里的问题是你正在调用一个带参数的构造函数，因此new 约束是不够的。您可以做的是像这样动态调用构造函数（然后您必须确保您的 TValue 类具有匹配的构造函数）：

public static List<TValue> DeepCopyList<TValue>(List<TValue> values)
{
    List<TValue> list = new List<TValue>();
    var ctor = typeof(TValue).GetConstructor(new[] {typeof(TValue)});
    foreach (TValue value in values)
    {
        list.Add((TValue)ctor.Invoke(new object[] {value}));
    }
    return list; 
}

或者使用 linq：

public static List<TValue> DeepCopyList<TValue>(List<TValue> values)
{
    return (from value in values 
      let ctor = typeof(TValue).GetConstructor(new[] {typeof(TValue)}) 
      select (TValue)ctor.Invoke(new object[] {value})).ToList();
}

使用示例：

public class Test
{
    public Test(Test test)
    {
        // Do what you want...
    }
}

List<Test> tests = new List<Test>() { new Test(null) };
List<Test> results = DeepCopyList(tests);  

否则，此链接也可能对您有所帮助：Passing arguments to C# generic new() of templated type

Answer 3

如果您想将new 运算符与泛型参数一起使用，那么您需要指定类型参数必须具有默认构造函数，就像这样

public static List<T> deepCopyList<T>(List<T> src)
    where T : new()
{
    // I can now call new, like so
    var value = new T();
}

然而，这并没有真正帮助 ，因为您没有原件的副本，您只有一个新对象 - 不幸的是，您无法指定类型必须支持特定的构造函数，所以你不能调用复制构造函数或类似的东西。

我可能会这样做

public static List<T> deepCopyList<T>(List<T> src)
    where T : ICloneable
{
    var value = src[0].Clone();
}

这意味着您只能将此方法用于支持 ICloneable 的类型，但这可能与您在不使用反射和其他技巧的情况下获得的一样好。

Answer 4

您的方法签名应如下所示：

public static List<TValue> deepCopyList<TValue>(List<TValue> src) where TValue : new()

但是，您可能还需要将对象初始化更改为具有空的构造函数，然后设置任何属性：

TValue val = new TValue();
val.MyField = src[i]; // This only works if you further constrain the type of TValue
arr.Add(val);

另请参阅official documentation on the new constraint。

Answer 5

编译器不知道泛型类型可以用 new 实例化，除非您使用 where 约束明确指定它。