Dart：泛型

为什么要有泛型

假如没有泛型

假设你写一个保存对象的容器类，如果不用泛型，你可能这样写：

class Box {
  Object? content;
}

void main() {
  var box = Box();
  box.content = 123; // int
  box.content = "Hello"; // String

  // 读取时必须手动转换
  String text = box.content as String; 
}

问题：

• 不安全：任何类型都能存进去，可能取出来出错（as 转型失败）。
• 代码冗余：不同类型需要反复写强制类型转换。

泛型的引入

有了泛型，我们可以这样写：

class Box<T> {
  T? content;
}

void main() {
  var intBox = Box<int>();
  intBox.content = 123;
  // intBox.content = "Hello"; // ❌ 编译期报错

  var strBox = Box<String>();
  strBox.content = "Hello";
}

• <T> 是类型参数，T 在使用时被具体类型替换。
• 编译器会在编译期检查类型，避免运行时错误。

泛型的优势

• 类型安全：编译期检查，避免运行时错误。
• 代码复用：不用为不同类型重复写逻辑。
• 性能优化：避免 Object + 强制类型转换的开销。

常见泛型用法

泛型与集合

Dart 的集合类本身就是泛型：

List<int> numbers = [1, 2, 3];
Map<String, double> prices = {"apple": 3.5, "banana": 2.0};

如果不用泛型：

List items = [1, "two", 3.0]; // 动态类型，取出来要强转

类的泛型

class Pair<K, V> {
  K key;
  V value;
  Pair(this.key, this.value);
}

void main() {
  var pair = Pair<String, int>("age", 25);
  print("${pair.key}: ${pair.value}");
}

• 可以有多个泛型参数（K、V）。

方法的泛型

泛型不仅能写在类上，也可以写在方法上：

T firstElement<T>(List<T> list) {
  return list[0];
}

void main() {
  print(firstElement<int>([1, 2, 3])); // 1
  print(firstElement(["a", "b", "c"])); // 自动推断 T = String
}

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限定泛型（泛型约束）

有时候你希望泛型必须是某个类的子类，这就需要 extends：

class Animal {
  void speak() => print("Animal sound");
}

class Dog extends Animal {
  void speak() => print("Woof!");
}

void makeSpeak<T extends Animal>(T animal) {
  animal.speak();
}

void main() {
  makeSpeak(Dog()); // Woof!
  // makeSpeak("Hello"); // ❌ 编译期错误
}

泛型的类型推断

在绝大多数情况下 Dart 能自动推断泛型类型：

class Box<T> {
  T? content;
}
var box = Box("Hello"); // 推断为 Box<String>

但也可以显式指定：

class Box<T> {
  T? content;
}
var box = Box<int>(123);

小心的坑

1. 泛型在运行时会被类型擦除

   • Dart 运行时不保留泛型参数类型，类型检查发生在编译期。

   • 例如：

     print([1, 2, 3] is List<int>); // true
     print([1, 2, 3] is List<String>); // false
     

     这里 Dart 做了特殊处理来保留类型信息，但底层并不是完整保留。

2. 不能直接创建泛型类型的实例

   class Box<T> {
     // var content = T(); // ❌ 错误，不能直接 new T
   }
   

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