C# 泛型字典 foreach 遍歷與型別參數約束雙重解析

前言

本文涵蓋兩大核心主題：Dictionary<TKey, TValue> 等泛型字典的正確 foreach 遍歷姿勢（KeyValuePair vs DictionaryEntry），以及泛型型別參數約束（where T : IDisposable）的基礎概念與實戰模式。

一、泛型字典 foreach 遍歷

錯誤示範：沿用 DictionaryEntry

// 非泛型 Hashtable 時代寫法
foreach (DictionaryEntry de in myDict) // 編譯錯誤：無法轉換
{
    Console.WriteLine(de.Key); // 需轉型
}

正確寫法：KeyValuePair<TKey, TValue>

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

foreach (var kvp in dict) // 隱含 KeyValuePair<int, string>
{
    Console.WriteLine($"Key: {kvp.Key}, Value: {kvp.Value}");
}

為何必須用 KeyValuePair？

適用範圍

所有實作 IDictionary<TKey, TValue> 的類別：

• Dictionary<TKey, TValue>
• SortedList<TKey, TValue>
• SortedDictionary<TKey, TValue>
• ConcurrentDictionary<TKey, TValue>

二、型別參數約束基礎

問題場景

欲建立泛型集合，要求元素實作 IDisposable，以便移除時自動釋放資源。

解決方案：where 子句

public class DisposableList<T> : IList<T> where T : IDisposable
{
    private List<T> _items = new List<T>();

    private void Delete(T item) => item.Dispose(); // 安全呼叫介面方法

    public void RemoveAt(int index)
    {
        T item = _items[index];
        _items.RemoveAt(index);
        Delete(item);
    }
    // ...
}

約束效果

• 編譯期：DisposableList<string> 報錯（string 未實作 IDisposable）
• 編譯期：DisposableList<StreamReader> 通過
• 程式碼內：可直接呼叫 item.Dispose()，無需轉型或反射

總結

1. 泛型字典遍歷：永遠使用 foreach (var kvp in dict)，享受強型別、零裝箱、程式碼簡潔三重優勢。
2. 型別參數約束：where T : Interface 讓泛型在編譯期保證型別能力，安全呼叫介面成員，是泛型程式庫設計的基石。

兩者皆體現 C# 泛型系統「編譯期型別安全、執行期零成本」的核心設計哲學。