Effective C# 原則 49：為 C# 2.0 做好準備 (2) - 泛型深度解析與效能優勢

泛型類別定義與型別安全

傳統集合儲存 System.Object 參考，存取時需強制轉型且不具型別安全。泛型讓您定義型別參數化的類別：

public class List<ItemType>
{
    private class Node<ItemType>
    {
        internal ItemType val;
        internal Node<ItemType> next;
    }
    private Node<ItemType> first;
    public void AddHead(ItemType t) { /* ... */ }
    public ItemType Head() { return first.val; }
}

使用時指定具體型別：List<int> intList = new List<int>(); 編譯器保證集合只能存儲整數，編譯期即可攔截型別錯誤。

效能優勢：消除裝箱/拆箱

• 值型別：JIT 為每個值型別產生專屬實體，避免裝箱/拆箱開銷
• 參考型別：共享單一執行時版本（儲存 System.Object），避免程式碼膨脹
• 兩者皆保持編譯期型別檢查

MSIL 層面的實作機制

編譯泛型類別時，MSIL 為每個參數化型別保留佔位符：

.method public AddHead (!0 t) { }
.method public !0 Head () { }

實例化時替換為具體型別：

.method public AddHead (System.Int32 t) { }
.method public System.Int32 Head () { }
.locals (class List<int>)
newobj void List<int>::.ctor()

!0 代表第一個型別參數的佔位符，實例化時才具體化。這種設計在型別安全、效能與程式碼大小間取得平衡。