Dart 泛型：<T> 类型参数

Dart 泛型通过使用类型参数 <T>，让你能编写一套代码逻辑来处理多种数据类型，既保证了代码的复用性，又维持了严格的类型安全检查。以下指南将手把手教你如何在类、函数和集合中使用泛型。

1. 创建泛型类

编写一个通用的数据容器类，使其能够存储和返回任意类型的数据，而不需要为每种数据类型（如 int、String）都单独写一个类。

1. 定义 一个名为 Box 的类。
2. 在类名后添加 尖括号 <T>，将 T 声明为类型参数。
3. 声明 一个类型为 T 的私有变量 _content。
4. 编写 put 方法，接收类型为 T 的参数并赋值给 _content。
5. 编写 get 方法，返回类型为 T 的 _content。

class Box {
  T _content;

  // 设置内容
  void put(T item) {
    _content = item;
  }

  // 获取内容
  T get() {
    return _content;
  }
}

2. 实例化与使用泛型类

在实际业务代码中，根据具体需求指定 <T> 的具体类型，或者利用 Dart 的类型推断机制。

1. 创建 一个用于存储 String 类型的 Box 实例。
2. 调用 put 方法，传入 字符串 "Hello Dart"。
3. 调用 get 方法，将返回值赋值 给 String 类型的变量。
4. 创建 一个用于存储 int 类型的 Box 实例。
5. 调用 put 方法，传入 整数 100。

void main() {
  // 明确指定 <String>
  Box<String> stringBox = Box();
  stringBox.put("Hello Dart");
  String message = stringBox.get(); // 无需类型转换，安全

  // 利用类型推断，推断为 <int>
  var intBox = Box();
  intBox.put(100);
  int number = intBox.get();

  // 如果尝试存入错误类型，编译器会报错
  // intBox.put("Error"); // 报错：String 不能赋值给 int 参数
}

3. 使用泛型函数

当函数的逻辑与类型无关，但输入和输出的类型需要保持一致时，使用泛型函数。

1. 定义 一个函数 firstItem，在函数名后的尖括号中声明 <T>。
2. 设置 参数列表接收一个 List 类型的列表。
3. 返回 列表的第一个元素，类型为 T。
4. 在 main 函数中，传入 字符串列表和整数列表进行测试。

T firstItem(List list) {
  return list[0];
}

void main() {
  print(firstItem(["Apple", "Banana"])); // 输出: Apple
  print(firstItem([10, 20, 30]));        // 输出: 10
}

4. 限制泛型类型

有时你需要确保传入的类型参数 T 具有特定的功能（例如只能是比较数字，或者只能是某种类的子类）。使用 extends 关键字限制 T 的范围。

1. 定义 一个类 NumberCache，限制 <T extends num>，意味着 T 只能是 int 或 double 及其子类。
2. 声明 一个类型为 T 的变量 _value。
3. 编写 add 方法，利用 num 类型的 + 操作符对数值进行运算。
4. 尝试 在 main 中传入 int 和 String，观察结果。

class NumberCache {
  T _value;

  T add(T addend) {
    // 因为 T 限制为 num，所以可以直接使用 + 号
    return _value + addend as T;
  }
}

void main() {
  var intCache = NumberCache<int>();
  // intCache.add(10); // 正常运行

  // var strCache = NumberCache<String>(); // 报错：String 不是 num 的子类
}

5. 集合中的泛型应用

Dart 的核心集合（List、Set、Map）都是泛型类，合理使用它们能避免运行时错误。

1. 定义 一个 List，显式声明 它包含 String 类型。
2. 添加 字符串元素。
3. 尝试 添加一个整数，观察编辑器的静态检查警告。
4. 定义 一个 Map，规定 Key 为 String，Value 为 int。

void main() {
  // 定义字符串列表
  List<String> names = ["Alice", "Bob"];
  names.add("Charlie");

  // names.add(100); // 编译错误：int 类型无法添加到 String 列表中

  // 定义键值对 Map：Key是String，Value是int
  Map<String, int> scores = {
    "Math": 90,
    "English": 85,
  };

  scores["History"] = 95;
}