C＃和Java…中的泛型与C ++中的模板之间有什么区别？

Question

我主要使用Java，泛型相对较新。我一直在阅读Java做出了错误的决定，或者.NET具有更好的实现等。

那么，C ++，C＃，Java在泛型之间的主要区别是什么？每个优点/缺点？

Answer 1

我将把声音添加到噪音中，并努力使事情变得清晰：

C＃泛型允许你声明这样的内容。

List<Person> foo = new List<Person>();

然后编译器将阻止你将不在Person列表中的内容放入列表中。
在后台，C＃编译器只是将其List<Person>放入.NET dll文件中，但是在运行时，JIT编译器会继续构建新的代码集，就好像你已经编写了一个用于容纳人员的特殊列表类一样- ListOfPerson。

这样做的好处是它使速度变得非常快。没有任何强制转换或其他任何东西，并且由于dll包含这是List的信息，Person以后在使用反射查看它的其他代码可以告诉它包含Person对象（因此你得到了intellisense等）。

缺点是旧的C＃1.0和1.1代码（在添加泛型之前）不理解这些新内容List<something>，因此你必须手动将其转换回普通的旧内容List才能与它们进行互操作。这并不是什么大问题，因为C＃2.0二进制代码不向后兼容。唯一会发生的情况是，如果要将某些旧的C＃1.0 / 1.1代码升级到C＃2.0

Java泛型允许你声明这样的内容。

ArrayList<Person> foo = new ArrayList<Person>();

从表面上看，它看起来是一样的。编译器还会阻止你将不在Person列表中的内容放入列表中。

不同之处在于幕后发生的事情。与C＃不同，Java并没有构建特殊的东西ListOfPerson-它只使用ArrayListJava中一直存在的普通样式。当你从阵列中取出东西时，Person p = (Person)foo.get(1);仍然必须执行通常的投射舞蹈。编译器可以节省你的按键操作，但仍然像以前一样，仍然会导致快速命中/广播。
当人们提到“类型删除”时，这就是他们在谈论的内容。编译器会为你插入强制类型转换，然后“擦除”以下事实：它Person不仅是列表Object

这种方法的好处是不需要理解泛型的旧代码就不必在意了。它仍然ArrayList像以前一样处理旧的问题。这在Java世界中更为重要，因为他们希望使用带有泛型的Java 5支持编译代码，并使其在旧版1.4或以前的JVM上运行，Microsoft故意决定不使用它。

缺点是我前面提到的速度降低，也是因为没有ListOfPerson伪类或类似的东西进入.class文件，以后会对其进行查看的代码（带有反射，或者如果你将其拉出另一个集合）它在什么地方被转换为Object等等）无法以任何方式告诉它是仅包含Person而不是仅包含任何其他数组列表的列表。

C ++模板允许你声明这样的内容

std::list<Person>* foo = new std::list<Person>();

它看起来像C＃和Java泛型，并且会按你认为的方式工作，但是在幕后发生了许多事情。

它与C＃泛型的最共同之处在于，它建立特殊的结构，pseudo-classes而不仅仅是像Java一样扔掉类型信息，但这是一条完全不同的鱼。

C＃和Java都产生针对虚拟机设计的输出。如果你编写其中包含Person类的某些代码，则在两种情况下，有关Person类的某些信息都将放入.dll或.class文件中，并且JVM / CLR将对此进行处理。

C ++生成原始的x86二进制代码。一切都不是对象，也没有底层虚拟机需要了解Person类。没有装箱或拆箱，功能不必属于类，甚至不属于任何东西。

因此，C ++编译器对模板的使用没有任何限制-基本上可以手动编写的任何代码，都可以为你编写模板。
最明显的示例是添加内容：

在C＃和Java中，泛型系统需要知道可用于类的方法，并将其传递给虚拟机。告诉它的唯一方法是通过对实际的类进行硬编码或使用接口。例如：

string addNames<T>( T first, T second ) { return first.Name() + second.Name(); }

该代码不会在C＃或Java中编译，因为它不知道该类型T实际上提供了一个称为Name（）的方法。你必须告诉它-在C＃中是这样的：

interface IHasName{ string Name(); };
string addNames<T>( T first, T second ) where T : IHasName { .... }

然后，你必须确保传递给addNames的东西实现IHasName接口，依此类推。Java语法不同（ ），但存在相同的问题。

此问题的“经典”情况是试图编写一个执行此操作的函数

string addNames<T>( T first, T second ) { return first + second; }

你实际上无法编写此代码，因为无法使用其中的+方法声明接口。你失败了。

C ++不会遇到这些问题。编译器不在乎将类型传递给任何VM-如果两个对象都具有.Name（）函数，它将进行编译。如果他们不这样做，那就不会。简单。