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C# 泛型秘訣（7）：Dictionary foreach 用 KeyValuePair、型別參數約束

編輯：關於C#

本文涵蓋兩個實用主題：(1) Dictionary 迴圈時使用 KeyValuePair 避免 boxing、強型別存取；(2) where T : constraint 限制型別參數必須實作介面、繼承類別、為值/參考型別、有無參建構子。

主題一：foreach KeyValuePair


var dict = new Dictionary { {1, "Foo"}, {2, "Bar"}, {3, "Baz"} };

// 推薦：強型別、無 boxing
foreach (var kvp in dict)
{
    Console.WriteLine($"Key={kvp.Key}, Value={kvp.Value}");
}

// 非泛型 Hashtable 只能用 DictionaryEntry（需 unboxing）
foreach (DictionaryEntry de in (IDictionary)dict) { /* de.Key, de.Value 為 object */ }

優勢：KeyValuePair 為結構體、直接包含強型別 Key/Value，效能優於 DictionaryEntry（reference type、需 unboxing）。

主題二：型別參數約束


// 必須實作 IDisposable
public class DisposableList : IList where T : IDisposable
{
    private List _items = new List();
    private void Delete(T item) => item.Dispose(); // 編譯期保證有 Dispose()
}

// 必須繼承 TextReader 且實作 IDisposable
public class ReaderList where T : TextReader, IDisposable { }

// 必須為值型別
public class StructList where T : struct { }

// 必須為參考型別
public class ClassList where T : class { }

// 必須有 public 無參建構子
public class CreatableList where T : new() { }

// 組合約束
public class ComplexList where T : class, IDisposable, new() { }

約束效益

編譯期型別安全：DisposableList 直接編譯錯誤（string 不實作 IDisposable）。
成員存取：在泛型類別內可直接呼叫 item.Dispose()、new T()、(T)someObject 等，無需反射或動態轉型。
文件化契約：閱讀者立即理解型別參數需滿足條件。

常見約束組合表

約束	語法	適用場景
介面	`where T : IInterface`	需呼叫介面方法
基底類別	`where T : BaseClass`	需存取基底成員
值型別	`where T : struct`	避免 boxing、堆疊分配
參考型別	`where T : class`	需為 null、繼承、介面轉型
無參建構子	`where T : new()`	工廠模式、`Activator.CreateInstance` 替代
非受控型別	`where T : unmanaged`	C# 7.3+，可用 `sizeof`、指標、Stackalloc
委派	`where T : Delegate`	C# 7.3+，`MulticastDelegate` 亦可
Enum	`where T : Enum`	C# 7.3+，泛型 Enum 旗標操作