c#中的约束、TimeSpan、defult、operator

c#中的约束

在C#中，约束（Constraints）用于限制泛型类型参数的类型，以确保泛型类型或方法在编译时能够满足特定的要求。约束允许开发者指定泛型类型参数必须满足的条件，比如实现特定的接口或继承自特定的类。以下是一些常见的约束类型：

1. 类类型约束 (class 或 struct):

   • class 约束指定类型参数必须是引用类型。

   • struct 约束指定类型参数必须是值类型。

   public class MyClass<T> where T : class
   {// T 必须是引用类型
   }

2. 接口约束 (interface):

   • 接口约束指定类型参数必须实现一个或多个特定的接口。

   public interface IInterfaceA { }
   public interface IInterfaceB { }
   ​
   public class MyGenericClass<T> where T : IInterfaceA, IInterfaceB
   {// T 必须同时实现 IInterfaceA 和 IInterfaceB
   }

3. 构造函数约束 (new()):

   • 构造函数约束指定类型参数必须有一个无参数的公共构造函数。

   public class MyGenericClass<T> where T : new()
   {public T CreateInstance() => new T();// T 必须有一个无参数的公共构造函数
   }

4. 基类约束 (: BaseType):

   • 基类约束指定类型参数必须是指定基类的子类。

   public class MyBaseClass { }
   ​
   public class MyGenericClass<T> where T : MyBaseClass
   {// T 必须是 MyBaseClass 的子类
   }

5. 多个约束:

   • 可以对类型参数应用多个约束，它们可以组合使用。

   public class MyGenericClass<T> where T : class, IInterfaceA, new()
   {// T 必须是引用类型，实现 IInterfaceA 接口，并有一个无参数的公共构造函数
   }

6. 类型参数默认值约束 (default):

   • 从C# 8.0开始，可以使用 default 约束来指定类型参数必须有一个可用的默认实现。

   public class MyGenericClass<T> where T : IInterfaceA = default(T)
   {// T 必须实现 IInterfaceA 接口，并且有一个可用的默认实现
   }

TimeSpan

在C#中，TimeSpan 是一个结构体（struct），用于表示两个 DateTime 对象之间的时间差，或者表示一个持续时间。TimeSpan 结构体包含了时间的天、小时、分钟、秒和毫秒部分。

TimeSpan 提供了多种方法来创建和操作时间间隔，例如：

• TimeSpan.FromSeconds(double)：根据秒数创建 TimeSpan。

• TimeSpan.FromMinutes(double)：根据分钟数创建 TimeSpan。

• TimeSpan.FromHours(double)：根据小时数创建 TimeSpan。

• TimeSpan.FromDays(double)：根据天数创建 TimeSpan。

此外，TimeSpan 也支持算术运算，如加法和减法，以及与其他 TimeSpan 结构体的比较。

这里是一个简单的使用 TimeSpan 的示例：

// 创建一个表示2小时30分钟的时间间隔
TimeSpan interval = new TimeSpan(2, 30, 0);
​
// 创建一个表示15秒的时间间隔
TimeSpan shortInterval = TimeSpan.FromSeconds(15);
​
// 计算两个DateTime之间的时间差
DateTime start = new DateTime(2024, 1, 1);
DateTime end = new DateTime(2024, 1, 2);
TimeSpan duration = end - start;

TimeSpan 结构体是不可变的，这意味着一旦创建了一个 TimeSpan 实例，它的值就不能被修改。任何修改操作都会返回一个新的 TimeSpan 实例。

c#中的defult

在C#中，default 关键字用于获取一个类型的默认值。每种类型的默认值定义如下：

• 对于值类型（例如 int, double, struct），默认值是将所有位都设置为0。例如，int 的默认值是 0，double 的默认值是 0.0。

• 对于引用类型（例如 class, string），默认值是 null。

• 对于 bool 类型，没有默认值，因为 bool 是一个值类型，并且它只有两个可能的值：true 和 false。

• 对于 Nullable<T> 类型（可以为 null 的类型），默认值是 null。

使用 default 关键字可以提高代码的可读性和可维护性，特别是当你需要初始化一个变量到其类型的默认值时。例如：

int number = default(int); // 初始化为 0
string text = default(string); // 初始化为 null
double value = default(double); // 初始化为 0.0

此外，default 也可以用于泛型类型参数，编译器会根据类型参数推断出正确的默认值：

List<T> list = new List<T>();
T item = default(T); // 根据 T 的类型，编译器推断出默认值

default 关键字是一个表达式，它在编译时确定类型，并在运行时返回该类型的默认值。

c#中operator

在C#中，operator 关键字用于定义和重载运算符，使得自定义类型可以像内置类型一样使用标准的运算符，如 +, -, ==, != 等。这提高了代码的可读性和一致性。

以下是一些常见的运算符重载示例：

1. 一元运算符：如 +, -, !, ++, --。

   public struct Point
   {public int X { get; set; }public int Y { get; set; }
   ​public static Point operator +(Point p1, Point p2){return new Point { X = p1.X + p2.X, Y = p1.Y + p2.Y };}
   ​public static Point operator -(Point p){return new Point { X = -p.X, Y = -p.Y };}
   }

2. 二元运算符：如 +, -, *, /, %, ==, !=。

   public static bool operator ==(Point p1, Point p2)
   {return p1.X == p2.X && p1.Y == p2.Y;
   }
   ​
   public static bool operator !=(Point p1, Point p2)
   {return !(p1 == p2);
   }

3. 递增和递减运算符：++ 和 --。

   public class Counter
   {private int _value;
   ​public int Value{get { return _value; }set { _value = value; }}
   ​public static Counter operator ++(Counter c){c._value++;return c;}
   ​public static Counter operator --(Counter c){c._value--;return c;}
   }

4. 关系运算符：<, >, <=, >=。

   public class Fraction
   {private int _numerator;private int _denominator;
   ​public static bool operator <(Fraction f1, Fraction f2){// 实现比较逻辑}
   ​public static bool operator >(Fraction f1, Fraction f2){// 实现比较逻辑}
   }

5. 赋值运算符：=。

   public class MyClass
   {public int Value { get; set; }
   ​public static MyClass operator =(MyClass a, int value){a.Value = value;return a;}
   }

6. 逻辑运算符：&&, ||。

   public class BooleanWrapper
   {private bool _value;
   ​public static BooleanWrapper operator &&(BooleanWrapper b1, BooleanWrapper b2){return new BooleanWrapper { _value = b1._value && b2._value };}
   ​public static BooleanWrapper operator ||(BooleanWrapper b1, BooleanWrapper b2){return new BooleanWrapper { _value = b1._value || b2._value };}
   }

重载运算符时，需要遵循一些规则和最佳实践：

• 运算符重载应该是直观的，并且与内置类型的行为一致。

• 重载的运算符应该保持对称性，例如，如果重载了 ==，也应该重载 !=。

• 重载 == 和 != 时，也应该重载 GetHashCode 和 Equals 方法。

• 重载 + 时，也应该考虑重载 - 以及可能的 += 和 -=。

• 避免重载 &, |, &=, |= 等位运算符，除非你的类型是位字段。