.NET如何基于C++模板知识实现泛型?

它们实际上是以非常不同的方式实现的。在C++中,模板在编译时被专门化,而.NET泛型在运行时是专门的。

换句话说,C++代码类似 MyClass<A> a 使编译器执行模板参数替换并为类生成二进制文件,就像编译时它是常规类一样。

我的意思是:

template<typename T>
class MyClass
{
public:
    void Foobar(const T& a);
};

int main()
{
    MyClass<int> myclass;
    return 0;
}

它被编译成这样:

class MyClass_int // hypothetical class generated by compiler
{
public:
    void Foobar(const int& a);
};

int main()
{
    MyClass_int myclass;
    return 0;
}

因此,在编译后的C++代码的二进制中,模板“不存在”。

在.NET中,同一行将导致编译器为类发出元数据,该类指示应在运行时替换泛型类型参数。实际上并没有听起来那么糟糕,因为JIT编译器应该能够巧妙地处理它们。

public class MyClass<T>
{
    public void Foobar(T item) {}
}

这是用额外的信息编译的,指示它是一个泛型类。这个 T 参数在使用时在运行时填充:

// This specialization occurs at runtime
MyClass<int> myclass = new MyClass<int>();

NET泛型不试图复制所有C++模板功能。C++模板明显更强大,但代价是更难处理(C++模板实际上是 Turing-complete )

一种方法是在编译时进行模板扩展,但泛型是.NET中的一个运行时特性。

C FAQ有一个 good article 以及面试环节,这些都克服了一些差异。