详解C#泛型的类型参数约束

常用约束

约束告知编译器类型参数必须具备的功能。 在没有任何约束的情况下，类型参数可以是任何类型。 编译器只能假定 System.Object 的成员，它是任何 .NET 类型的最终基类。 如果客户端代码使用不满足约束的类型，编译器将发出错误。 通过使用 where 上下文关键字指定约束。 下表列出了七种类型的约束：

约束 描述 where T : struct 类型参数必须是不可为 null 的值类型。 有关可为 null 的值类型的信息，请参阅可为 null 的值类型。 由于所有值类型都具有可访问的无参数构造函数，因此 struct 约束表示 new() 约束，并且不能与 new() 约束结合使用。 struct 约束也不能与 unmanaged 约束结合使用。 where T : class 类型参数必须是引用类型。此约束还应用于任何类、接口、委托或数组类型。 在 C#8.0 或更高版本中的可为 null 上下文中，T 必须是不可为 null 的引用类型。 where T : class? 类型参数必须是可为 null 或不可为 null 的引用类型。 此约束还应用于任何类、接口、委托或数组类型。 where T : notnull 类型参数必须是不可为 null 的类型。 参数可以是 C# 8.0 或更高版本中的不可为 null 的引用类型，也可以是不可为 null 的值类型。 where T : unmanaged 类型参数必须是不可为 null 的非托管类型。unmanaged 约束表示 struct 约束，且不能与 struct 约束或 new() 约束结合使用。 where T : new() 类型参数必须具有公共无参数构造函数。与其他约束一起使用时，new() 约束必须最后指定。 new() 约束不能与 struct 和 unmanaged 约束结合使用。 where T : <base class name> 类型参数必须是指定的基类或派生自指定的基类。 在 C# 8.0 及更高版本中的可为 null 上下文中，T 必须是从指定基类派生的不可为 null 的引用类型。 where T : <base class name>? 类型参数必须是指定的基类或派生自指定的基类。在 C# 8.0 及更高版本中的可为 null 上下文中，T 可以是从指定基类派生的可为 null 或不可为 null 的类型。 where T : <interface name> 类型参数必须是指定的接口或实现指定的接口。可指定多个接口约束。 约束接口也可以是泛型。在 C# 8.0 及更高版本中的可为 null 上下文中，T 必须是实现指定接口的不可为 null 的类型。 where T : <interface name>? 类型参数必须是指定的接口或实现指定的接口。可指定多个接口约束。约束接口也可以是泛型。在 C# 8.0 中的可为 null 上下文中，T 可以是可为 null 的引用类型、不可为 null 的引用类型或值类型。T 不能是可为 null 的值类型。 where T : U 为 T 提供的类型参数必须是为 U 提供的参数或派生自为 U 提供的参数。在可为 null 的上下文中，如果 U 是不可为 null 的引用类型，T 必须是不可为 null 的引用类型。如果 U 是可为 null 的引用类型，则 T 可以是可为 null 的引用类型，也可以是不可为 null 的引用类型。

最常用的泛型约束为where T : struct、where T : class、where T : new()。

约束多个参数

可以对多个参数应用多个约束，对一个参数应用多个约束，如下例所示：

class Base { }
class Test<T, U>
  where U : struct
  where T : Base, new()
{ }

对类型参数使用 == 和 != 运算符

在应用 where T : class 约束时，请避免对类型参数使用 == 和 != 运算符。编译器只知道 T 在编译时是引用类型，并且必须使用对所有引用类型都有效的默认运算符。

如果必须测试值相等性，建议同时应用 where T : IEquatable 或 where T : IComparable 约束，并在用于构造泛型类的任何类中实现该接口。

参考文章

类型参数的约束（C# 编程指南）——Microsoft

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