泛型的定义及目的

泛型的定义主要有以下两种：

在程序编码中一些包含类型参数的类型，也就是说泛型的参数只可以代表类，不能代表个别对象。（这是当今较常见的定义）

在程序编码中一些包含参数的类。其参数可以代表类或对象等等。（现在人们大多把这称作模板）

不论使用那个定义，泛型的参数在真正使用泛型时都必须作出指明。

一些强类型程序语言支持泛型，其主要目的是加强类型安全及减少类转换的次数，但一些支持泛型的程序语言只能达到部分目的。

伪代码例子

類　例泛類 { 　　值 : T 　　設置值(新值 : T) { 　　　　值 := 新值 　　} 　　獲取值() : T { 　　　　返回　值 　　} } 例方法1() { 　　例物件 : 例泛類 　　例物件 := 新　例泛類() 　　例物件.設置值(5) 　　输出整数(例对象.获取值()) } 例方法2() { 　　例物件 : 例泛類 　　例物件 := 新　例泛類() 　　例物件.設置值(5.5) 　　输出浮点数(例对象.获取值()) }

在这例子中，例泛类是一个泛型，而T是一个类型参数。在例泛类中没指明T的实际类型，只有例方法1()和例方法2()在使用例泛类时才加以指明。

运行这例子的例方法1()将输出整数5，而运行例方法2()将输出浮点数5.5。

一些程序语言的泛型特性

.NET Framework的泛型

.NET Framework泛型的参数只可以代表类，不能代表个别对象。由于.NET Framework泛型的类型参数之实际类型在运行时均不会被消除，运行速度会因为类型转换的次数减少而加快。另外，使用GetType()方法可于程序运行时得知泛型及其类型参数的实际类型，更可以运用反射编程。

.NET Framework允许对个别泛型的类型参数进行约束，包括以下几种形式（假设T是泛型的类型参数，C是一般类、泛类，或是泛型的类型参数）：

T是一个类。

T是一个值类型。

T具有无参数的公有建构方法。

T实现界面I。

T是C，或继承自C。

Java的泛型

Java泛型的参数只可以代表类，不能代表个别对象。由于Java泛型的类型参数之实际类型在编译时会被消除，所以无法在运行时得知其类型参数的类型，而且无法直接使用基本值类型作为泛型类型参数。Java编译程序在编译泛型时会自动加入类型转换的编码，故运行速度不会因为使用泛型而加快。

由于运行时会消除泛型的对象实例类型信息等缺陷经常被人诟病，Java及JVM的开发方面也尝试解决这个问题，例如Java通过在生成字节码时添加类型推导辅助信息，从而可以通过反射接口获得部分泛型信息。通过改进泛型在JVM的实现，使其支持基本值类型泛型和直接获得泛型信息等。

Java允许对个别泛型的类型参数进行约束，包括以下两种形式（假设T是泛型的类型参数，C是一般类、泛类，或是泛型的类型参数）：

T实现接口I。

T是C，或继承自C。

C++的泛型（模板）

C++泛型的参数可以代表类或个别对象。在一般意义上，C++ 缺乏对泛型的类型参数进行直接约束的手段，但可利用 SFINAE（模板代换失败非错误，指在模板实例化过程中的错误仅意味此次代换失败，并不一定产生编译错误）规则及C++11的 static_assert 等实现相似功能。

#includeclassB{...};classD:publicB{...};templatevoidSFINAE(conststd::enable_if_t<std::is_base_of::value,T>&t);templatevoidSTATIC_ASSERT(constT&t){static_assert(std::is_pod::value,"Use with POD types only!");}

如上所示，std::enable_if（std::enable_if_t 是 std::enable_if::type 的缩写）利用 SFINAE 规则来实现模板类型参数约束的手段之一。其实现方式是若布尔判断为假，则把类型设为 void，而这将导致 const void & 这种不合法的类型出现，从而禁止这种类型参数的使用。

static_assert 则在布尔判断失败时把后面的字符串作为消息内容报告为编译错误。

在编译时，每个被使用的封闭泛型类型（即是所有泛型参数的实际类型都已被指明的泛型）都会有独立的编码产生，编译程序会在此时确保类型安全性。可是如果泛型要运用其泛型参数的某成员，而该泛型参数又不包含该成员的时候，编译程序所产生的错误信息或会看似与实际问题无关，增加除错的难度。

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