Xamarin.iOS 中 NSObject 的泛型子类

项目
04/26/2024

将泛型与 NSObject 结合使用

可以在 NSObject 的子类中使用泛型（例如 UIView）：

class Foo<T> : UIView {
    public Foo (CGRect x) : base (x) {}
    public override void Draw (CoreGraphics.CGRect rect)
    {
        Console.WriteLine ("T: {0}. Type: {1}", typeof (T), GetType ().Name);
    }
}

由于 NSObject 的子类对象是在 Objective-C 运行时注册的，因此通过 NSObject 类型的泛型子类可以做什么存在一些限制。

NSObject 的泛型子类的注意事项

本文档详细介绍了对 NSObjects 的泛型子类的有限支持所存在的限制。

成员签名中的泛型类型参数

向 Objective-C 公开的成员签名中的所有泛型类型参数都必须有 NSObject 约束。

规范：

class Generic<T> : NSObject where T: NSObject
{
    [Export ("myMethod:")]
    public void MyMethod (T value)
    {
    }
}

原因：由于泛型类型参数是 NSObject，因此可以向 Objective-C 安全地公开 myMethod: 的选择器签名（它始终是 NSObject 或其子类）。

错误：

class Generic<T> : NSObject
{
    [Export ("myMethod:")]
    public void MyMethod (T value)
    {
    }
}

原因：无法为可供 Objective-C 代码调用的已导出成员创建 Objective-C 签名，因为签名因泛型类型 T 的确切类型而异。

规范：

class Generic<T> : NSObject
{
    T storage;

    [Export ("myMethod:")]
    public void MyMethod (NSObject value)
    {
    }
}

原因：可以有不受约束的泛型类型参数，只要它们不是已导出成员签名的一部分。

规范：

class Generic<T, U> : NSObject where T: NSObject
{
    [Export ("myMethod:")]
    public void MyMethod (T value)
    {
        Console.WriteLine (typeof (U));
    }
}

原因：Objective-C 导出的 MyMethod 中的 T 参数被约束为 NSObject，不受约束的类型 U 不是签名的一部分。

错误：

class Generic<T> : NSObject
{
    public T Storage { get; }

    public Generic(T value)
    {
        Storage = value;
    }
}

[Register("Foo")]
class Foo: NSView
{
    [Export("Test")]
    public Generic<int> Test { get; set; } = new Generic<int>(22);

    [Export("Test1")]
    public Generic<object> Test1 { get; set; } = new Generic<object>(new object());

    [Export("Test2")]
    public Generic<NSObject> Test2 { get; set; } = new Generic<NSObject>(new NSObject());

}

原因：registrar 尚不支持此方案。有关详细信息，请参阅此 GitHub 问题。

Objective-C 中的泛型类型实例化

不允许使用 Objective-C 中的泛型类型实例化。当在 xib 或情节提要中使用托管类型时，通常会发生这种情况。

不妨使用下面的类定义，它公开需要使用 IntPtr 的构造函数（通过本机 Objective-C 实例构造 C# 对象的 Xamarin.iOS 方法）：

class Generic<T> : NSObject where T : NSObject
{
    public Generic () {}
    public Generic (IntPtr ptr) : base (ptr) {}
}

虽然上述构造规范，但在运行时这会在 Objective-C 尝试为其创建实例时抛出异常。

出现这种情况是因为，Objective-C 没有泛型类型的概念，并且无法指定要创建的确切泛型类型。

可以通过创建泛型类型的专用子类来解决此问题。例如：

class Generic<T> : NSObject where T : NSObject
{
    public Generic () {}
    public Generic (IntPtr ptr) : base (ptr) {}
}

class GenericUIView : Generic<UIView>
{
}

现在不再有歧义了，可在 xib 或情节提要中使用类 GenericUIView。

不支持泛型方法

不允许使用泛型方法。

以下代码无法编译：

class MyClass : NSObject
{
    [Export ("myMethod")]
    public void MyMethod<T> (T argument)
    {
    }
}

原因：这是不允许的，因为在通过 Objective-C 调用方法时，Xamarin.iOS 不知道要对类型参数 T 使用哪个类型。

另一种方法是创建专用方法，并将其导出：

class MyClass : NSObject
{
    [Export ("myMethod")]
    public void MyUIViewMethod (UIView argument)
    {
        MyMethod<UIView> (argument);
    }
    public void MyMethod<T> (T argument)
    {
    }
}

不允许使用已导出静态成员

不能向 Objective-C 公开 NSObject 的泛型子类中托管的静态成员。

不受支持的方案示例：

class Generic<T> : NSObject where T : NSObject
{
    [Export ("myMethod:")]
    public static void MyMethod ()
    {
    }

    [Export ("myProperty")]
    public static T MyProperty { get; set; }
}

原因：就像泛型方法一样，Xamarin.iOS 运行时需要能够知道要用于泛型类型参数 T 的类型。

对于实例成员，使用的是实例本身（因为决不会有实例 Generic<T>，始终为 Generic<SomeSpecificClass>），但对于静态成员，此信息并不存在。

请注意，即使相关成员没有以任何方式使用类型参数 T，这也是适用的。

在这种情况下，另一种方法是创建专用子类：

class GenericUIView : Generic<UIView>
{
    [Export ("myUIViewMethod")]
    public static void MyUIViewMethod ()
    {
        MyMethod ();
    }

    [Export ("myProperty")]
    public static UIView MyUIViewProperty {
        get { return MyProperty; }
        set { MyProperty = value; }
    }
}

class Generic<T> : NSObject where T : NSObject
{
    public static void MyMethod () {}
    public static T MyProperty { get; set; }
}

性能

静态 registrar 无法照常在生成时解析泛型类型中的已导出成员，而必须在运行时查找。也就是说，通过 Objective-C 调用此类方法比通过非泛型类调用成员稍微慢一些。

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