Текст книги "Полное руководство. С# 4.0"

Автор книги: Герберт Шилдт

сообщить о нарушении

Текущая страница: 22 (всего у книги 58 страниц)

Для определения абстрактного метода служит приведенная ниже общая форма. abstract тип имя(список_параметров);

Как видите, у абстрактного метода отсутствует тело. Модификатор abstract мо жет применяться только в методах экземпляра, но не в статических методах (static). Абстрактными могут быть также индексаторы и свойства.

Класс, содержащий один или больше абстрактных методов, должен быть также объявлен как абстрактный, и для этого перед его объявлением class указывается мо дификатор abstract. А поскольку реализация абстрактного класса не определяется полностью, то у него не может быть объектов. Следовательно, попытка создать объект аб страктного класса с помощью оператора new приведет к ошибке во время компиляции.

Когда производный класс наследует абстрактный класс, в нем должны быть реа лизованы все абстрактные методы базового класса. В противном случае производный класс должен быть также определен как abstract. Таким образом, атрибут abstract наследуется до тех пор, пока не будет достигнута полная реализация класса.

Используя абстрактный класс, мы можем усовершенствовать рассматривавшийся ранее класс TwoDShape. Для неопределенной двухмерной фигуры понятие площади не имеет никакого смысла, поэтому в приведенном ниже варианте класса TwoDShape метод Area() и сам класс TwoDShape объявляются как abstract. Это, конечно, озна чает, что во всех классах, производных от класса TwoDShape, должен быть переопреде лен метод Area(). // Создать абстрактный класс. using System; abstract class TwoDShape { double pri_width; double pri_height; // Конструктор, используемый по умолчанию. public TwoDShape() { Width = Height = 0.0; name = "null"; } // Параметризированный конструктор. public TwoDShape(double w, double h, string n) { Width = w; Height = h; name = n; } // Сконструировать объект равной ширины и высоты. public TwoDShape(double х, string n) { Width = Height = x; name = n; } // Сконструировать копию объекта TwoDShape. public TwoDShape(TwoDShape ob) { Width = ob.Width; Height = ob.Height; name = ob.name; } // Свойства ширины и высоты объекта. public double Width { get { return pri_width; } set { pri_width = value < 0 ? -value : value; } } public double Height { get { return pri_height; } set { pri_height = value < 0 ? -value : value; } } public string name { get; set; } public void ShowDim() { Console.WriteLine("Ширина и высота равны " + Width + " и " + Height); } // Теперь метод Area() является абстрактным. public abstract double Area(); } // Класс для треугольников, производный от класса TwoDShape. class Triangle : TwoDShape { string Style; // Конструктор, используемый по умолчанию. public Triangle() { Style = "null"; } // Конструктор для класса Triangle. public Triangle(string s, double w, double h) : base(w, h, "треугольник") { Style = s; } // Сконструировать равнобедренный треугольник, public Triangle(double х) : base(x, "треугольник") { Style = "равнобедренный"; } // Сконструировать копию объекта типа Triangle. public Triangle(Triangle ob) : base(ob) { Style = ob.Style; } // Переопределить метод Area() для класса Triangle. public override double Area() { return Width * Height / 2; } // Показать тип треугольника. public void ShowStyle() { Console.WriteLine("Треугольник " + Style); } } // Класс для прямоугольников, производный от класса TwoDShape class Rectangle : TwoDShape { // Конструктор для класса Rectangle. public Rectangle(double w, double h) : base(w, h, "прямоугольник"){ } // Сконструировать квадрат. public Rectangle(double x) : base(x, "прямоугольник") { } // Сконструировать копию объекта типа Rectangle. public Rectangle(Rectangle ob) : base(ob) { } // Возвратить логическое значение true, если // прямоугольник окажется квадратом. public bool IsSquare() { if(Width == Height) return true; return false; } // Переопределить метод Area() для класса Rectangle. public override double Area() { return Width * Height; } } class AbsShape { static void Main() { TwoDShape[] shapes = new TwoDShape[4]; shapes[0] = new Triangle("прямоугольный", 8.0, 12.0); shapes[1] = new Rectangle(10); shapes[2] = new Rectangle(10, 4); shapes[3] = new Triangle(7.0); for (int i=0; i < shapes.Length; i++) { Console.WriteLine("Объект – " + shapes[i].name); Console.WriteLine("Площадь равна " + shapes[i].Area()); Console.WriteLine (); } } }

Как показывает представленный выше пример программы, во всех производных классах метод Area() должен быть непременно переопределен, а также объявлен аб страктным. Убедитесь в этом сами, попробовав создать производный класс, в котором не переопределен метод Area(). В итоге вы получите сообщение об ошибке во время компиляции. Конечно, возможность создавать ссылки на объекты типа TwoDShape по– прежнему существует, и это было сделано в приведенном выше примере программы, но объявлять объекты типа TwoDShape уже нельзя. Именно поэтому массив shapes сокращен в методе Main() до 4 элементов, а объект типа TwoDShape для общей двух мерной формы больше не создается.

Обратите также внимание на то, что в класс TwoDShape по-прежнему входит метод ShowDim() и что он не объявляется с модификатором abstract. В абстрактные клас сы вполне допускается (и часто практикуется) включать конкретные методы, которые могут быть использованы в своем исходном виде в производном классе. А переопре делению в производных классах подлежат только те методы, которые объявлены как abstract. Предотвращение наследования с помощью ключевого слова sealed

Несмотря на всю эффективность и полезность наследования, иногда возникает по требность предотвратить его. Допустим, что имеется класс, инкапсулирующий по следовательность инициализации некоторого специального оборудования, например медицинского монитора. В этом случае требуется, чтобы пользователи данного класса не могли изменять порядок инициализации монитора, чтобы исключить его непра вильную настройку. Но независимо от конкретных причин в C# имеется возможность предотвратить наследование класса с помощью ключевого слова sealed.

Для того чтобы предотвратить наследование класса, достаточно указать ключевое слово sealed перед определением класса. Как и следовало ожидать, класс не допу скается объявлять одновременно как abstract и sealed, поскольку сам абстрактный класс реализован не полностью и опирается в этом отношении на свои производные классы, обеспечивающие полную реализацию.

Ниже приведен пример объявления класса типа sealed. sealed class А { // ... } // Следующий класс недопустим. class В : A ( // ОШИБКА! Наследовать класс А нельзя // ... }

Как следует из комментариев в приведенном выше фрагменте кода, класс В не мо жет наследовать класс А, потому что последний объявлен как sealed.

И еще одно замечание: ключевое слово sealed может быть также использовано в виртуальных методах для предотвращения их дальнейшего переопределения. До пустим, что имеется базовый класс В и производный класс D. Метод, объявленный в классе В как virtual, может быть объявлен в классе D как sealed. Благодаря этому в любом классе, наследующем от класса предотвращается переопределение данного метода. Подобная ситуация демонстрируется в приведенном ниже фрагменте кода. class В { public virtual void MyMethod() { /* ... */ } } class D : В { // Здесь герметизируется метод MyMethod() и // предотвращается его дальнейшее переопределение. sealed public override void MyMethod() { /* ... */ } } class X : D { // Ошибка! Метод MyMethodO герметизирован! public override void MyMethod() { /* ... */ } }

Метод MyMethod() герметизирован в классе D, и поэтому не может быть переопре делен в классе X. Класс object

В C# предусмотрен специальный класс object, который неявно считается базовым классом для всех остальных классов и типов, включая и типы значений. Иными слова ми, все остальные типы являются производными от object. Это, в частности, означает, что переменная ссылочного типа object может ссылаться на объект любого другого типа. Кроме того, переменная типа object может ссылаться на любой массив, по скольку в C# массивы реализуются как объекты. Формально имя object считается в C# еще одним обозначением класса System.Object, входящего в библиотеку классов для среды .NET Framework.

В классе object определяются методы, приведенные в табл. 11.1. Это означает, что они доступны для каждого объекта.

Некоторые из этих методов требуют дополнительных пояснений. По умолчанию метод Equals(object) определяет, ссылается ли вызывающий объект на тот же са мый объект, что и объект, указываемый в качества аргумента этого метода, т.е. он опре деляет, являются ли обе ссылки одинаковыми. Метод Equals(object) возвращает логическое значение true, если сравниваемые объекты одинаковы, в противном слу чае – логическое значение false. Он может быть также переопределен в создаваемых классах. Это позволяет выяснить, что же означает равенство объектов для создаваемого класса. Например, метод Equals(object) можно определить таким образом, чтобы в нем сравнивалось содержимое двух объектов.

Таблица 11.1. Методы класса object Метод Назначение public virtual bool Equals(object ob) Определяет, является ли вызывающий объект таким же, как и объект, доступный по ссылке ob public static bool Equals(object objA, object objB) Определяет, является ли объект, доступный по ссылке objA, таким же, как и объект, доступный по ссылке objB protected Finalize() Выполняет завершающие действия перед "сборкой мусора”. В C# метод Finalize() доступен посредством деструктора public virtual int GetHashCode() Возвращает хеш-код, связанный с вызывающим объектом public Type GetType() Получает тип объекта во время выполнения программы protected object MemberwiseClone() Выполняет неполное копирование объекта, т.е. копируются только члены, но не объекты, на которые ссылаются эти члены public static boolReferenceEquals(obj objA, object objB) Определяет, делаются ли ссылки objA и objB на один и тот же объект public virtual string ToString() Возвращает строку, которая описывает объект

Метод GetHashCode() возвращает хеш-код, связанный с вызывающим объектом. Этот хеш-код можно затем использовать в любом алгоритме, где хеширование при меняется в качестве средства доступа к хранимым объектам. Следует, однако, иметь в виду, что стандартная реализация метода GetHashCode() не пригодна на все случаи применения.

Как упоминалось в главе 9, если перегружается оператор ==, то обычно приходит ся переопределять методы Equals(object) и GetHashCode(), поскольку чаще всего требуется, чтобы метод Equals(object) и оператор == функционировали одинаково. Когда же переопределяется метод Equals(object), то следует переопределить и ме тод GetHashCode(), чтобы оба метода оказались совместимыми.

Метод ToString() возвращает символьную строку, содержащую описание того объекта, для которого он вызывается. Кроме того, метод ToString() автоматически вызывается при выводе содержимого объекта с помощью метода WriteLine(). Этот метод переопределяется во многих классах, что позволяет приспосабливать описание к конкретным типам объектов, создаваемых в этих классах. Ниже приведен пример применения данного метода. // Продемонстрировать применение метода ToString() using System; class MyClass { static int count = 0; int id; public MyClass() { id = count; count++; } public override string ToString() { return "Объект #" + id + " типа MyClass"; } } class Test { static void Main() { MyClass ob1 = new MyClass(); MyClass ob2 = new MyClass(); MyClass ob3 = new MyClass(); Console.WriteLine(obi); Console.WriteLine(ob2); Console.WriteLine(ob3); } }

При выполнении этого кода получается следующий результат. Объект #0 типа MyClass Объект #1 типа MyClass Объект #2 типа MyClass Упаковка и распаковка

Как пояснялось выше, все типы в С#, включая и простые типы значений, являются производными от класса object. Следовательно, ссылкой типа object можно вос пользоваться для обращения к любому другому типу, в том числе и к типам значений. Когда ссылка на объект класса object используется для обращения к типу значения, то такой процесс называется упаковкой. Упаковка приводит к тому, что значение про стого типа сохраняется в экземпляре объекта, т.е. "упаковывается" в объекте, который затем используется как и любой другой объект. Но в любом случае упаковка происхо дит автоматически. Для этого достаточно присвоить значение переменной ссылочного типа object, а об остальном позаботится компилятор С#.

Распаковка представляет собой процесс извлечения упакованного значения из объекта. Это делается с помощью явного приведения типа ссылки на объект класса object к соответствующему типу значения. Попытка распаковать объект в другой тип может привести к ошибке во время выполнения.

Ниже приведен простой пример, демонстрирующий упаковку и распаковку. // Простой пример упаковки и распаковки. using System; class BoxingDemo { static void Main() { int x; object obj; х = 10; obj = x; // упаковать значение переменной х в объект int у = (int)obj; // распаковать значение из объекта, доступного по // ссылке obj, в переменную типа int Console.WriteLine(у); } }

В этом примере кода выводится значение 10. Обратите внимание на то, что значе ние переменной х упаковывается в объект простым его присваиванием переменной obj, ссылающейся на этот объект. А затем это значение извлекается из объекта, до ступного по его ссылке obj, и далее приводится к типу int.

Ниже приведен еще один, более интересный пример упаковки. В данном случае значение типа int передается в качестве аргумента методу Sqr(), который, в свою очередь, принимает параметр типа object. // Пример упаковки при передаче значения методу. using System; class BoxingDemo { static void Main() { int x; x = 10; Console.WriteLine("Значение x равно: " + x); // значение переменной x автоматически упаковывается // когда оно передается методу Sqr(). х = BoxingDemo.Sqr(х); Console.WriteLine("Значение x в квадрате равно: " + х); } static int Sqr(object о) { return (int)о * (int)о; } }

Вот к какому результату приводит выполнение этого кода. Значение х равно: 10 Значение х в квадрате равно: 100

В данном примере значение переменной х автоматически упаковывается при пере даче методу Sqr().

Упаковка и распаковка позволяют полностью унифицировать систему типов в С#. Благодаря тому что все типы являются производными от класса object, ссылка на значение любого типа может быть просто присвоена переменной ссылочного типа object, а все остальное возьмут на себя упаковка и распаковка. Более того, методы класса object оказываются доступными всем типам, поскольку они являются про изводными от этого класса. В качестве примера рассмотрим довольно любопытную программу. // Благодаря упаковке становится возможным вызов методов по значению! using System; class MethOnValue { static void Main() { Console.WriteLine(10.ToString()); } }

В результате выполнения этой программы выводится значение 10. Дело в том, что метод ToString() возвращает строковое представление объекта, для которого он вы зывается. В данном случае строковым представлением значения 10 как вызывающего объекта является само значение 10! Класс object как универсальный тип данных

Если object является базовым классом для всех остальных типов и упаковка зна чений простых типов происходит автоматически, то класс object можно вполне ис пользовать в качестве "универсального" типа данных. Для примера рассмотрим про грамму, в которой сначала создается массив типа object, элементам которого затем присваиваются значения различных типов данных. // Использовать класс object для создания массива "обобщенного" типа. using System; class GenericDemo { static void Main() { object[] ga = new object[10]; // Сохранить целые значения. for(int i=0; i < 3; i++) ga[i] = i; // Сохранить значения типа double. for(int i=3; i < 6; i++) ga[i] = (double) i / 2; // Сохранить две строки, а также значения типа bool и char. ga[6] = "Привет"; ga[7] = true; ga[8] = 'X'; ga[9] = "Конец"; for (int i = 0; i < ga.Length; i++) Console.WriteLine("ga[" + i + "]: " + ga[i] + " "); } }

Выполнение этой программы приводит к следующему результату. да[0] : 0 да[1] : 1 да[2]: 2 да[3]: 1.5 да[4]: 2 да[5]: 2.5 да[6]: Привет да[7]: True да[8]: X да[9]: Конец

Как показывает данный пример, по ссылке на объект класса object можно обра щаться к данным любого типа, поскольку в переменной ссылочного типа object до пускается хранить ссылку на данные всех остальных типов. Следовательно, в массиве типа object из рассматриваемого здесь примера можно сохранить данные практиче ски любого типа. В развитие этой идеи можно было бы, например, без особого труда создать класс стека со ссылками на объекты класса object. Это позволило бы хранить в стеке данные любого типа.

Несмотря на то что универсальный характер класса object может быть довольно эффективно использован в некоторых ситуациях, было бы ошибкой думать, что с по мощью этого класса стоит пытаться обойти строго соблюдаемый в C# контроль типов. Вообще говоря, целое значение следует хранить в переменной типа int, строку – в пе ременной ссылочного типа string и т.д.

А самое главное, что начиная с версии 2.0 для программирования на C# стали до ступными подлинно обобщенные типы данных – обобщения (более подробно они рассматриваются в главе 18). Внедрение обобщений позволило без труда определять классы и алгоритмы, автоматически обрабатывающие данные разных типов, соблюдая типовую безопасность. Благодаря обобщениям отпала необходимость пользоваться классом object как универсальным типом данных при создании нового кода. Уни версальный характер этого класса лучше теперь оставить для применения в особых случаях.

ГЛАВА 12. Интерфейсы, структуры и перечисления

В этой главе рассматривается одно из самых важных в C# средств: интерфейс, определяющий ряд методов для реализации в классе. Но поскольку в самом ин терфейсе ни один из методов не реализуется, интерфейс представляет собой чисто логическую конструкцию, опи сывающую функциональные возможности без конкретной их реализации. Кроме того, в этой главе представлены еще два типа данных С#: структуры и перечисления. Структуры подоб ны классам, за исключением того, что они трактуются как типы значений, а не ссылочные типы. А перечисления пред ставляют собой перечни целочисленных констант. Струк туры и перечисления расширяют богатый арсенал средств программирования на С#. Интерфейсы

Иногда в объектно-ориентированном программиро вании полезно определить, что именно должен делать класс, но не как он должен это делать. Примером тому мо жет служить упоминавшийся ранее абстрактный метод. В абстрактном методе определяются возвращаемый тип и сигнатура метода, но не предоставляется его реализация. А в производном классе должна быть обеспечена своя соб ственная реализация каждого абстрактного метода, опреде ленного в его базовом классе. Таким образом, абстрактный метод определяет интерфейс, но не реализацию метода. Ко нечно, абстрактные классы и методы приносят известную пользу, но положенный в их основу принцип может быть развит далее. В C# предусмотрено разделение интерфейса класса и его реализации с помощью ключевого слова interface.

С точки зрения синтаксиса интерфейсы подобны абстрактным классам. Но в интер фейсе ни у одного из методов не должно быть тела. Это означает, что в интерфейсе во обще не предоставляется никакой реализации. В нем указывается только, что именно следует делать, но не как это делать. Как только интерфейс будет определен, он может быть реализован в любом количестве классов. Кроме того, в одном классе может быть реализовано любое количество интерфейсов.

Для реализации интерфейса в классе должны быть предоставлены тела (т.е. кон кретные реализации) методов, описанных в этом интерфейсе. Каждому классу предо ставляется полная свобода для определения деталей своей собственной реализации интерфейса. Следовательно, один и тот же интерфейс может быть реализован в двух классах по-разному. Тем не менее в каждом из них должен поддерживаться один и тот же набор методов данного интерфейса. А в том коде, где известен такой интерфейс, могут использоваться объекты любого из этих двух классов, поскольку интерфейс для всех этих объектов остается одинаковым. Благодаря поддержке интерфейсов в C# мо жет быть в полной мере реализован главный принцип полиморфизма: один интер фейс – множество методов.

Интерфейсы объявляются с помощью ключевого слова interface. Ниже приведе на упрощенная форма объявления интерфейса. interface имя{ возвращаемый_тип имя_метода1(список_параметров); возвращаемый_тип имя_метода2(список_параметров); // ... возвращаемый_тип имя_методаN{список_параметров); }

где имя – это конкретное имя интерфейса. В объявлении методов интерфейса ис пользуются только их возвращаемый_тип и сигнатура. Они, по существу, являются абстрактными методами. Как пояснялось выше, в интерфейсе не может быть никакой реализации. Поэтому все методы интерфейса должны быть реализованы в каждом классе, включающем в себя этот интерфейс. В самом же интерфейсе методы неявно считаются открытыми, поэтому доступ к ним не нужно указывать явно.

Ниже приведен пример объявления интерфейса для класса, генерирующего по следовательный ряд чисел. public interface ISeries { int GetNext(); // возвратить следующее по порядку число void Reset(); // перезапустить void SetStart(int х); // задать начальное значение }

Этому интерфейсу присваивается имя ISeries. Префикс I в имени интерфейса указывать необязательно, но это принято делать в практике программирования, чтобы как-то отличать интерфейсы от классов. Интерфейс ISeries объявляется как public и поэтому может быть реализован в любом классе какой угодно программы.

Помимо методов, в интерфейсах можно также указывать свойства, индексаторы и события. Подробнее о событиях речь пойдет в главе 15, а в этой главе основное вни мание будет уделено методам, свойствам и индексаторам. Интерфейсы не могут со держать члены данных. В них нельзя также определить конструкторы, деструкторы или операторные методы. Кроме того, ни один из членов интерфейса не может быть объявлен как static. Реализация интерфейсов

Как только интерфейс будет определен, он может быть реализован в одном или не скольких классах. Для реализации интерфейса достаточно указать его имя после име ни класса, аналогично базовому классу. Ниже приведена общая форма реализации интерфейса в классе. class имя_класса : имя_интерфейса { // тело класса }

где имя_интерфейса – это конкретное имя реализуемого интерфейса. Если уж ин терфейс реализуется в классе, то это должно быть сделано полностью. В частности, реализовать интерфейс выборочно и только по частям нельзя.

В классе допускается реализовывать несколько интерфейсов. В этом случае все реа лизуемые в классе интерфейсы указываются списком через запятую. В классе можно наследовать базовый класс и в тоже время реализовать один или более интерфейс. В таком случае имя базового класса должно быть указано перед списком интерфейсов, разделяемых запятой.

Методы, реализующие интерфейс, должны быть объявлены как public. Дело в том, что в самом интерфейсе эти методы неявно подразумеваются как открытые, поэтому их реализация также должна быть открытой. Кроме того, возвращаемый тип и сигнатура реализуемого метода должны точно соответствовать возвращаемому типу и сигнатуре, указанным в определении интерфейса.

Ниже приведен пример программы, в которой реализуется представленный ра нее интерфейс ISeries. В этой программе создается класс ByTwos, генерирующий последовательный ряд чисел, в котором каждое последующее число на два больше предыдущего. // Реализовать интерфейс ISeries. class ByTwos : ISeries { int start; int val; public ByTwos() { start = 0; val = 0; } public int GetNext() { val += 2; return val; } public void Reset() { val = start; } public void SetStart(int x) { start = x; val = start; } }

Как видите, в классе ByTwos реализуются три метода, определяемых в интерфейсе ISeries. Как пояснялось выше, это приходится делать потому, что в классе нельзя реализовать интерфейс частично.

Ниже приведен код класса, в котором демонстрируется применение класса ByTwos, реализующего интерфейс ISeries. // Продемонстрировать применение класса ByTwos, реализующего интерфейс. using System; class SeriesDemo { static void Main() { ByTwos ob = new ByTwos(); for(int i=0; i < 5; i++) Console.WriteLine("Следующее число равно " + ob.GetNext()); Console.WriteLine("nСбросить"); ob.Reset(); for(int i=0; i < 5; i++) Console.WriteLine("Следующее число равно " + ob.GetNext()); Console.WriteLine("nНачать с числа 100"); ob.SetStart(100); for(int i=0; i < 5; i++) Console.WriteLine("Следующее число равно " + ob.GetNext()); } }

Для того чтобы скомпилировать код класса SeriesDemo, необходимо включить в компиляцию файлы, содержащие интерфейс ISeries, а также классы ByTwos и SeriesDemo. Компилятор автоматически скомпилирует все три файла и сформирует из них окончательный исполняемый файл. Так, если эти файлы называются ISeries. cs, ByTwos.cs и SeriesDemo.cs, то программа будет скомпилирована в следующей командной строке: >csc SeriesDemo.cs ISeries.cs ByTwos.cs

В интегрированной среде разработки Visual Studio для этой цели достаточно ввести все три упомянутых выше файла в конкретный проект С#. Кроме того, все три компи лируемых элемента (интерфейс и оба класса) допускается включать в единый файл.

Ниже приведен результат выполнения скомпилированного кода. Следующее число равно 2 Следующее число равно 4 Следующее число равно 6 Следующее число равно 8 Следующее число равно 10 Сбросить. Следующее число равно 2 Следующее число равно 4 Следующее число равно 6 Следующее число равно 8 Следующее число равно 10 Начать с числа 100. Следующее число равно 102 Следующее число равно 104 Следующее число равно 106 Следующее число равно 108 Следующее число равно 110

В классах, реализующих интерфейсы, разрешается и часто практикуется опреде лять их собственные дополнительные члены. В качестве примера ниже приведен дру гой вариант класса ByTwos, в который добавлен метод GetPrevious(), возвращаю щий предыдущее значение. // Реализовать интерфейс ISeries и добавить в // класс ByTwos метод GetPrevious(). class ByTwos : ISeries { int start; int val; int prev; public ByTwos() { start = 0; val = 0; prev = -2; } public int GetNext() { prev = val; val += 2; return val; } public void Reset() { val = start; prev = start -2; } public void SetStart(int x) { start = x; val = start; prev = val – 2; } // Метод, не указанный в интерфейсе ISeries. public int GetPrevious() { return prev; } }

Как видите, для того чтобы добавить метод GetPrevious(), потребовалось внести изменения в реализацию методов, определяемых в интерфейсе ISeries. Но посколь ку интерфейс для этих методов остается прежним, то такие изменения не вызывают никаких осложнений и не нарушают уже существующий код. В этом и заключается одно из преимуществ интерфейсов.

Как пояснялось выше, интерфейс может быть реализован в любом количестве клас сов. В качестве примера ниже приведен класс Primes, генерирующий ряд простых чисел. Обратите внимание на то, реализация интерфейса ISeries в этом классе ко ренным образом отличается от той, что предоставляется в классе ByTwos. // Использовать интерфейс ISeries для реализации // процесса генерирования простых чисел. class Primes : ISeries { int start; int val; public Primes() { start = 2; val = 2; } public int GetNext() { int i, j; bool isprime; val++; for(i = val; i < 1000000; i++) { isprime = true; for(j = 2; j <= i/j; j++) { if((i%j)==0) { isprime = false; break; } } if(isprime) { val = i; break; } } return val; } public void Reset() { val = start; } public void SetStart(int x) { start = x; val = start; } }

Самое любопытное, что в обоих классах, ByTwos и Primes, реализуется один и тот же интерфейс, несмотря на то, что в них генерируются совершенно разные ряды чи сел. Как пояснялось выше, в интерфейсе вообще отсутствует какая-либо реализация, поэтому он может быть свободно реализован в каждом классе так, как это требуется для самого класса. Применение интерфейсных ссылок

Как это ни покажется странным, но в C# допускается объявлять переменные ссы лочного интерфейсного типа, т.е. переменные ссылки на интерфейс. Такая переменная может ссылаться на любой объект, реализующий ее интерфейс. При вызове метода для объекта посредством интерфейсной ссылки выполняется его вариант, реализован ный в классе данного объекта. Этот процесс аналогичен применению ссылки на базо вый класс для доступа к объекту производного класса, как пояснялось в главе 11.

В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение интер фейсной ссылки. В этой программе переменная ссылки на интерфейс используется с целью вызвать методы для объектов обоих классов – ByTwos и Primes. Для ясности в данном примере показаны все части программы, собранные в единый файл. // Продемонстрировать интерфейсные ссылки. using System; // Определить интерфейс. public interface ISeries { int GetNext(); // возвратить следующее по порядку число void Reset(); // перезапустить void SetStart(int х); // задать начальное значение } // Использовать интерфейс ISeries для реализации процесса // генерирования последовательного ряда чисел, в котором каждое // последующее число на два больше предыдущего. class ByTwos : ISeries { int start; int val; public ByTwos() { start = 0; val = 0; } public int GetNext() { val += 2; return val; } public void Reset() { val = start; } public void SetStart(int x) { start = x; val = start; } } // Использовать интерфейс ISeries для реализации // процесса генерирования простых чисел. class Primes : ISeries { int start; int val; public Primes() { start = 2; val = 2; } public int GetNext() { int i, j; bool isprime; val++; for(i = val; i < 1000000; i++) { isprime = true; for(j = 2; j <= i/j; j++) { if ((i%j)==0) { isprime = false; break; } } if(isprime) { val = i; break; } } return val; } public void Reset() { val = start; } public void SetStart(int x) { start = x; val = start; } } class SeriesDemo2 { static void Main() { ByTwos twoOb = new ByTwos(); Primes primeOb = new Primes(); ISeries ob; for(int i=0; i < 5; i++) { ob = twoOb; Console.WriteLine("Следующее четное число равно " + ob.GetNext()); ob = primeOb; Console.WriteLine("Следующее простое число " + "равно " + ob.GetNext()); } } }

Вот к какому результату приводит выполнение этой программы: Следующее четное число равно 2 Следующее простое число равно 3 Следующее четное число равно 4 Следующее простое число равно 5 Следующее четное число равно 6 Следующее простое число равно 7 Следующее четное число равно 8 Следующее простое число равно 11 Следующее четное число равно 10 Следующее простое число равно 13