355 500 произведений, 25 200 авторов.

Электронная библиотека книг » Герберт Шилдт » Полное руководство. С# 4.0 » Текст книги (страница 35)
Полное руководство. С# 4.0
  • Текст добавлен: 7 октября 2016, 10:48

Текст книги "Полное руководство. С# 4.0"


Автор книги: Герберт Шилдт



сообщить о нарушении

Текущая страница: 35 (всего у книги 58 страниц)

ГЛАВА 18. Обобщения

Эта глава посвящена обобщениям – одному из самых сложных и эффективных средств С#. Любопытно, что обобщения не вошли в первоначальную версию 1.0 и появились лишь в версии 2.0, но теперь они являются неотъемлемой частью языка С#. Не будет преувеличением сказать, что внедрение обобщений коренным образом из менило характер С#. Это нововведение не только означало появление нового элемента синтаксиса данного языка, но и открыло новые возможности для внесения многочисленных изменений и обновлений в библиотеку классов. И хотя по сле внедрения обобщений прошло уже несколько лет, по следствия этого важного шага до сих пор сказываются на развитии С# как языка программирования.

Обобщения как языковое средство очень важны потому, что они позволяют создавать классы, структуры, интерфей сы, методы и делегаты для обработки разнотипных данных с соблюдением типовой безопасности. Как вам должно быть известно, многие алгоритмы очень похожи по своей логике независимо от типа данных, к которым они приме няются. Например, механизм, поддерживающий очередь, остается одинаковым независимо от того, предназначена ли очередь для хранения элементов типа int, string, object или для класса, определяемого пользователем. До появле ния обобщений для обработки данных разных типов при ходилось создавать различные варианты одного и того же алгоритма. А благодаря обобщениям можно сначала вы работать единое решение независимо от конкретного типа данных, а затем применить его к обработке данных самых разных типов без каких-либо дополнительных усилий.

В этой главе описываются синтаксис, теория и практика применения обобщений, а также показывается, каким образом обобщения обеспечивают типовую безопасность в ряде случаев, которые раньше считались сложными. После прочтения настоящей главы у вас невольно возникнет желание ознакомиться с материалом главы 25, посвя щенной коллекциям, так как в ней приведено немало примеров применения обобще ний в классах обобщенных коллекций. Что такое обобщения

Термин обобщение, по существу, означает параметризированный тип. Особая роль параметризированных типов состоит в том, что они позволяют создавать классы, структуры, интерфейсы, методы и делегаты, в которых обрабатываемые данные указы ваются в виде параметра. С помощью обобщений можно, например, создать единый класс, который автоматически становится пригодным для обработки разнотипных данных. Класс, структура, интерфейс, метод или делегат, оперирующий параметри зированным типом данных, называется обобщенным, как, например, обобщенный класс или обобщенный метод.

Следует особо подчеркнуть, что в C# всегда имелась возможность создавать обоб щенный код, оперируя ссылками типа object. А поскольку класс object является базовым для всех остальных классов, то по ссылке типа object можно обращаться к объекту любого типа. Таким образом, до появления обобщений для оперирования разнотипными объектами в программах служил обобщенный код, в котором для этой цели использовались ссылки типа object.

Но дело в том, что в таком коде трудно было соблюсти типовую безопасность, по скольку для преобразования типа object в конкретный тип данных требовалось при ведение типов. А это служило потенциальным источником ошибок из-за того, что приведение типов могло быть неумышленно выполнено неверно. Это затруднение по зволяют преодолеть обобщения, обеспечивая типовую безопасность, которой раньше так недоставало. Кроме того, обобщения упрощают весь процесс, поскольку исключа ют необходимость выполнять приведение типов для преобразования объекта или дру гого типа обрабатываемых данных. Таким образом, обобщения расширяют возможно сти повторного использования кода и позволяют делать это надежно и просто.

ПРИМЕЧАНИЕ Программирующим на C++ и Java необходимо иметь в виду, что обобщения в C# не сле дует путать с шаблонами в C++ и обобщениями в Java, поскольку это разные, хотя и похожие средства. В действительности между этими тремя подходами к реализации обобщений суще ствуют коренные различия. Если вы имеете некоторый опыт программирования на C++ или Java, то постарайтесь на основании этого опыта не делать никаких далеко идущих выводов о том, как обобщения действуют в С#. Простой пример обобщений

Начнем рассмотрение обобщений с простого примера обобщенного класса. В при веденной ниже программе определяются два класса. Первым из них является обобщен ный класс Gen, вторым – класс GenericsDemo, в котором используется класс Gen. // Простой пример обобщенного класса. using System; // В приведенном ниже классе Gen параметр типа Т заменяется // реальным типом данных при создании объекта типа Gen. class Gen { Т ob; // объявить переменную типа Т // Обратите внимание на то, что у этого конструктора имеется параметр типа Т. public Gen(T о) { ob = о; } // Возвратить переменную экземпляра ob, которая относится к типу Т. public Т GetOb() { return ob; } // Показать тип Т. public void ShowType() { Console.WriteLine("К типу T относится " + typeof(Т)); } } // Продемонстрировать применение обобщенного класса. class GenericsDemo { static void Main() { // Создать переменную ссылки на объект Gen типа int. Gen iOb; // Создать объект типа Gen и присвоить ссылку на него переменной iOb. iOb = new Gen(102); // Показать тип данных, хранящихся в переменной iOb. iOb.ShowType(); // Получить значение переменной iOb. int v = iOb.GetOb(); Console.WriteLine("Значение: " + v); Console.WriteLine(); // Создать объект типа Gen для строк. Gen strOb = new Gen("Обобщения повышают эффективность."); // Показать тип данных, хранящихся в переменной strOb. strOb.ShowType(); // Получить значение переменной strOb. string str = strOb.GetOb(); Console.WriteLine("Значение: " + str); } }

Эта программа дает следующий результат. К типу Т относится System.Int32 Значение: 102 К типу Т относится System.String Значение: Обобщения повышают эффективность.

Внимательно проанализируем эту программу. Прежде всего обратите внимание на объявление класса Gen в приведенной ниже строке кода: class Gen {

где Т – это имя параметра типа. Это имя служит в качестве метки-заполнителя кон кретного типа, который указывается при создании объекта класса Gen. Следовательно, имя Т используется в классе Gen всякий раз, когда требуется параметр типа. Обратите внимание на то, что имя Т заключается в угловые скобки (< >). Этот синтаксис мож но обобщить: всякий раз, когда объявляется параметр типа, он указывается в угловых скобках. А поскольку параметр типа используется в классе Gen, то такой класс счита ется обобщенным.

В объявлении класса Gen можно указывать любое имя параметра типа, но по тра диции выбирается имя Т. К числу других наиболее употребительных имен параметров типа относятся V и Е. Вы, конечно, вольны использовать и более описательные имена, например TValue или ТКеу. Но в этом случае первой в имени параметра типа при нято указывать прописную букву Т.

Далее имя Т используется для объявления переменной ob, как показано в следую щей строке кода. Т ob; // объявить переменную типа Т

Как пояснялось выше, имя параметра типа Т служит меткой-заполнителем кон кретного типа, указываемого при создании объекта класса Gen. Поэтому переменная ob будет иметь тип, привязываемый к Т при получении экземпляра объекта класса Gen. Так, если вместо Т указывается тип string, то в экземпляре данного объекта перемен ная оb будет иметь тип string.

А теперь рассмотрим конструктор класса Gen. public Gen(Т о) { ob = о; }

Как видите, параметр о этого конструктора относится к типу Т. Это означает, что конкретный тип параметра о определяется типом, привязываемым к Т при создании объекта класса Gen. А поскольку параметр о и переменная экземпляра ob относятся к типу Т, то после создания объекта класса Gen их конкретный тип окажется одним и тем же.

С помощью параметра типа Т можно также указывать тип, возвращаемый мето дом, как показано ниже на примере метода GetOb(). public Т GetOb() { return ob; }

Переменная ob также относится к типу Т, поэтому ее тип совпадает с типом, воз вращаемым методом GetOb().

Метод ShowType() отображает тип параметра Т, передавая его оператору typeof. Но поскольку реальный тип подставляется вместо Т при создании объекта класса Gen, то оператор typeof получит необходимую информацию о конкретном типе. В классе GenericsDemo демонстрируется применение обобщенного класса Gen.

Сначала в нем создается вариант класса Gen для типа int. Gen iOb;

Внимательно проанализируем это объявление. Прежде всего обратите внимание на то, что тип int указывается в угловых скобках после имени класса Gen. В этом случае int служит аргументом типа, привязанным к параметру типа Т в классе Gen. В данном объявлении создается вариант класса Gen, в котором тип Т заменяется типом int вез де, где он встречается. Следовательно, после этого объявления int становится типом переменной ob и возвращаемым типом метода GetOb().

В следующей строке кода переменной iOb присваивается ссылка на экземпляр объекта класса Gen для варианта типа int. iOb = new Gen(102);

Обратите внимание на то, что при вызове конструктора класса Gen указывается так же аргумент типа int. Это необходимо потому, что переменная (в данном случае – iOb), которой присваивается ссылка, относится к типу Gen. Поэтому ссылка, воз вращаемая оператором new, также должна относиться к типу Gen. В противном случае во время компиляции возникнет ошибка. Например, приведенное ниже при сваивание станет причиной ошибки во время компиляции. iOb = new Gen(118.12); // Ошибка!

Переменная iOb относится к типу Gen и поэтому не может использоваться для ссылки на объект типа Gen. Такой контроль типов относится к одним из главных преимуществ обобщений, поскольку он обеспечивает типовую безопасность. Затем в программе отображается тип переменной ob в объекте iOb – тип System. Int32. Это структура .NET, соответствующая типу int. Далее значение переменной ob получается в следующей строке кода. int v = iOb.GetOb();

Возвращаемым для метода GetOb() является тип Т, который был заменен на тип int при объявлении переменной iOb, и поэтому метод GetOb() возвращает значение того же типа int. Следовательно, данное значение может быть присвоено переменной v типа int.

Далее в классе GenericsDemo объявляется объект типа Gen. Gen strOb = new Gen("Обобщения повышают эффективность.");

В этом объявлении указывается аргумент типа string, поэтому в объекте класса Gen вместо Т подставляется тип string. В итоге создается вариант класса Gen для типа string, как демонстрируют остальные строки кода рассматриваемой здесь программы.

Прежде чем продолжить изложение, следует дать определение некоторым терми нам. Когда для класса Gen указывается аргумент типа, например int или string, то создается так называемый в C# закрыто сконструированный тип. В частности, Gen является закрыто сконструированным типом. Ведь, по существу, такой обобщенный тип, как Gen, является абстракцией. И только после того, как будет сконструиро ван конкретный вариант, например Gen, создается конкретный тип. А конструк ция, подобная Gen, называется в C# открыто сконструированным типом, поскольку в ней указывается параметр типа Т, но не такой конкретный тип, как int.

В С# чаще определяются такие понятия, как открытый и закрытый типы. Откры тым типом считается такой параметр типа или любой обобщенный тип, для которого аргумент типа является параметром типа или же включает его в себя. А любой тип, не относящийся к открытому, считается закрытым. Сконструированным типом считается такой обобщенный тип, для которого предоставлены все аргументы типов. Если все эти аргументы относятся к закрытым типам, то такой тип считается закрыто сконстру ированным. А если один или несколько аргументов типа относятся к открытым типам, то такой тип считается открыто сконструированным. Различение обобщенных типов по аргументам типа

Что касается обобщенных типов, то следует иметь в виду, что ссылка на один кон кретный вариант обобщенного типа не совпадает по типу с другим вариантом того же самого обобщенного типа. Так, если ввести в приведенную выше программу следую щую строку кода, то она не будет скомпилирована. iOb = strOb; // Неверно!

Несмотря на то что обе переменные, iOb и strOb, относятся к типу Gen, они ссылаются на разные типы, поскольку у них разные аргументы. Повышение типовой безопасности с помощью обобщений

В связи с изложенным выше возникает следующий резонный вопрос: если анало гичные функциональные возможности обобщенного класса Gen можно получить и без обобщений, просто указав объект как тип данных и выполнив надлежащее приведение типов, то какая польза от того, что класс Gen делается обобщенным? Ответ на этот во прос заключается в том, что обобщения автоматически обеспечивают типовую безо пасность всех операций, затрагивающих класс Gen. В ходе выполнения этих операций обобщения исключают необходимость обращаться к приведению типов и проверять соответствие типов в коде вручную.

Для того чтобы стали более понятными преимущества обобщений, рассмотрим сначала программу, в которой создается необобщенный аналог класса Gen. // Класс NonGen является полным функциональным аналогом // класса Gen, но без обобщений. using System; class NonGen { object ob; // переменная ob теперь относится к типу object // Передать конструктору ссылку на объект типа object. public NonGen(object о) { ob = о; } // Возвратить объект типа object. public object GetOb() { return ob; } // Показать тип переменной ob. public void ShowType() { Console.WriteLine("Тип переменной ob: " + ob.GetType()); } } // Продемонстрировать применение необобщенного класса. class NonGenDemo { static void Main() { NonGen iOb; // Создать объект класса NonGen. iOb = new NonGen(102); // Показать тип данных, хранящихся в переменной iOb. iOb.ShowType(); // Получить значение переменной iOb. // На этот раз потребуется приведение типов. int v = (int) iOb.GetOb(); Console.WriteLine("Значение: " + v); Console.WriteLine(); // Создать еще один объект класса NonGen и // сохранить строку в переменной it. NonGen strOb = new NonGen("Тест на необобщенность"); // Показать тип данных, хранящихся в переменной strOb. strOb.ShowType(); // Получить значение переменной strOb. //И в этом случае требуется приведение типов. String str = (string) strOb.GetOb(); Console.WriteLine("Значение: " + str); // Этот код компилируется, но он принципиально неверный! iOb = strOb; // Следующая строка кода приводит к исключительной // ситуации во время выполнения. // v = (int) iOb.GetOb(); // Ошибка при выполнении! } }

При выполнении этой программы получается следующий результат. Тип переменной ob: System.Int32 Значение: 102 Тип переменной ob: System.String Значение: Тест на необобщенность

Как видите, результат выполнения этой программы такой же, как и у предыдущей программы.

В этой программе обращает на себя внимание ряд любопытных моментов. Прежде всего, тип Т заменен везде, где он встречается в классе NonGen. Благодаря этому в клас се NonGen может храниться объект любого типа, как и в обобщенном варианте этого класса. Но такой подход оказывается непригодным по двум причинам. Во-первых, для извлечения хранящихся данных требуется явное приведение типов. И во-вторых, мно гие ошибки несоответствия типов не могут быть обнаружены вплоть до момента вы полнения программы. Рассмотрим каждую из этих причин более подробно.

Начнем со следующей строки кода. int v = (int) iOb.GetOb();

Теперь возвращаемым типом метода GetOb() является object, а следовательно, для распаковки значения, возвращаемого методом GetOb(), и его последующего со хранения в переменной v требуется явное приведение к типу int. Если исключить приведение типов, программа не будет скомпилирована. В обобщенной версии этой программы приведение типов не требовалось, поскольку тип int указывался в каче стве аргумента типа при создании объекта iOb. А в необобщенной версии этой про граммы потребовалось явное приведение типов. Но это не только неудобно, но и чре вато ошибками.

А теперь рассмотрим следующую последовательность кода в конце анализируемой здесь программы. // Этот код компилируется, но он принципиально неверный! iOb = strOb; // Следующая строка кода приводит к исключительной // ситуации во время выполнения. // v = (int) iOb.GetOb(); // Ошибка при выполнении!

В этом коде значение переменной strOb присваивается переменной iOb. Но пере менная strOb ссылается на объект, содержащий символьную строку, а не целое зна чение. Такое присваивание оказывается верным с точки зрения синтаксиса, поскольку все ссылки на объекты класса NonGen одинаковы, а значит, по ссылке на один объект класса NonGen можно обращаться к любому другому объекту класса NonGen. Тем не менее такое присваивание неверно с точки зрения семантики, как показывает следую щая далее закомментированная строка кода. В этой строке тип, возвращаемый мето дом GetOb(), приводится к типу int, а затем предпринимается попытка присвоить полученное в итоге значение переменной int. К сожалению, в отсутствие обобщений компилятор не сможет выявить подобную ошибку. Вместо этого возникнет исключи тельная ситуация во время выполнения, когда будет предпринята попытка приведения к типу int. Для того чтобы убедиться в этом, удалите символы комментария в начале данной строки кода, скомпилируйте, а затем выполните программу. При ее выполне нии возникнет ошибка.

Упомянутая выше ситуация не могла бы возникнуть, если бы в программе исполь зовались обобщения. Компилятор выявил бы ошибку в приведенной выше последо вательности кода, если бы она была включена в обобщенную версию программы, и со общил бы об этой ошибке, предотвратив тем самым серьезный сбой, приводящий к исключительной ситуации при выполнении программы. Возможность создавать типизированный код, в котором ошибки несоответствия типов выявляются во время компиляции, является главным преимуществом обобщений. Несмотря на то что в C# всегда имелась возможность создавать "обобщенный" код, используя ссылки на объек ты, такой код не был типизированным, т.е. не обеспечивал типовую безопасность, а его неправильное применение могло привести к исключительным ситуациям во время выполнения. Подобные ситуации исключаются благодаря обобщениям. По существу, обобщения переводят ошибки при выполнении в разряд ошибок при компиляции. В этом и заключается основная польза от обобщений.

В рассматриваемой здесь необобщенной версии программы имеется еще один любопытный момент. Обратите внимание на то, как тип переменной ob экземпляра класса NonGen создается с помощью метода ShowType() в следующей строке кода. Console.WriteLine("Тип переменной ob: " + ob.GetType());

Как пояснялось в главе 11, в классе object определен ряд методов, доступных для всех типов данных. Одним из них является метод GetType(), возвращающий объект класса Туре, который описывает тип вызывающего объекта во время выполнения. Сле довательно, конкретный тип объекта, на который ссылается переменная ob, становит ся известным во время выполнения, несмотря на то, что тип переменной ob указан в исходном коде как object. Именно поэтому в среде CLR будет сгенерировано ис ключение при попытке выполнить неверное приведение типов во время выполнения программы. Обобщенный класс с двумя параметрами типа

В классе обобщенного типа можно указать два или более параметра типа. В этом случае параметры типа указываются списком через запятую. В качестве примера ниже приведен класс TwoGen, являющийся вариантом класса Gen с двумя параметрами типа. // Простой обобщенный класс с двумя параметрами типа Т и V. using System; class TwoGen { T ob1; V ob2; // Обратите внимание на то, что в этом конструкторе // указываются параметры типа Т и V. public TwoGen(Т o1, V о2) { ob1 = o1; оb2 = о2; } // Показать типы Т и V. public void showTypes() { Console.WriteLine("К типу T относится " + typeof(Т)); Console.WriteLine("К типу V относится " + typeof(V)); } public Т getob1() { return оb1; } public V GetObj2() { return ob2; } } // Продемонстрировать применение обобщенного класса с двумя параметрами типа. class SimpGen { static void Main() { TwoGen tgObj = new TwoGen(119, "Альфа Бета Гамма"); // Показать типы. tgObj.ShowTypes(); // Получить и вывести значения. int v = tgObj.getob1(); Console.WriteLine("Значение: " + v); string str = tgObj.GetObj2(); Console.WriteLine("Значение: " + str); } }

Эта программа дает следующий результат. К типу Т относится System.Int32 К типу V относится System.String Значение: 119 Значение: Альфа Бета Гамма

Обратите внимание на то, как объявляется класс TwoGen. class TwoGen {

В этом объявлении указываются два параметра типа Т и V, разделенные запятой. А поскольку у класса TwoGen два параметра типа, то при создании объекта этого клас са необходимо указывать два соответствующих аргумента типа, как показано ниже. TwoGen tgObj = new TwoGen(119, "Альфа Бета Гамма");

В данном случае вместо Т подставляется тип int, а вместо V – тип string. В представленном выше примере указываются аргументы разного типа, но они мо гут быть и одного типа. Например, следующая строка кода считается вполне допус тимой. TwoGen х = new TwoGen ("Hello", "Goodbye");

В этом случае оба типа, Т и V, заменяются одним и тем же типом, string. Ясно, что если бы аргументы были одного и того же типа, то два параметра типа были бы не нужны. Общая форма обобщенного класса

Синтаксис обобщений, представленных в предыдущих примерах, может быть све ден к общей форме. Ниже приведена общая форма объявления обобщенного класса. class имя_класса<список_параметров_типа> { // ...

А вот как выглядит синтаксис объявления ссылки на обобщенный класс. имя_класса<список_аргументов_типа> имя_переменной – new имя_класса<список_параметров_типа> (список_аргументов_конструктора); Ограниченные типы

В предыдущих примерах параметры типа можно было заменить любым типом данных. Например, в следующей строке кода объявляется любой тип, обозначаемый как Т. class Gen {

Это означает, что вполне допустимо создавать объекты класса Gen, в которых тип Т заменяется типом int, double, string, FileStream или любым другим типом дан ных. Во многих случаях отсутствие ограничений на указание аргументов типа считается вполне приемлемым, но иногда оказывается полезно ограничить круг типов, которые могут быть указаны в качестве аргумента типа.

Допустим, что требуется создать метод, оперирующий содержимым потока, вклю чая объекты типа FileStream или MemoryStream. На первый взгляд, такая ситуация идеально подходит для применения обобщений, но при этом нужно каким-то обра зом гарантировать, что в качестве аргументов типа будут использованы только типы потоков, но не int или любой другой тип. Кроме того, необходимо как-то уведомить компилятор о том, что методы, определяемые в классе потока, будут доступны для применения. Так, в обобщенном коде должно быть каким-то образом известно, что в нем может быть вызван метод Read().

Для выхода из подобных ситуаций в C# предусмотрены ограниченные типы. Указы вая параметр типа, можно наложить определенное ограничение на этот параметр. Это делается с помощью оператора where при указании параметра типа: class имя_класса<параметр_типа> where параметр_типа : ограничения { // ...

где ограничения указываются списком через запятую.

В C# предусмотрен ряд ограничений на типы данных.

Ограничение на базовый класс, требующее наличия определенного базового класса в аргументе типа. Это ограничение накладывается указанием имени требуемого базового класса. Разновидностью этого ограничения является неприкрытое ограничение типа, при котором на базовый класс указывает параметр типа, а не конкретный тип. Благодаря этому устанавливается взаимосвязь между двумя параметрами типа.

Ограничение на интерфейс, требующее реализации одного или нескольких интерфейсов аргументом типа. Это ограничение накладывается указанием имени требуемого интерфейса.

Ограничение на конструктор, требующее предоставить конструктор без параметров в аргументе типа. Это ограничение накладывается с помощью оператора new().

Ограничение ссылочного типа, требующее указывать аргумент ссылочного типа с помощью оператора class.

Ограничение типа значения, требующее указывать аргумент типа значения с помощью оператора struct.

Среди всех этих ограничений чаще всего применяются ограничения на базовый класс и интерфейс, хотя все они важны в равной степени. Каждое из этих ограничений рассматривается далее по порядку. Применение ограничения на базовый класс

Ограничение на базовый класс позволяет указывать базовый класс, который должен наследоваться аргументом типа. Ограничение на базовый класс служит двум главным целям. Во-первых, оно позволяет использовать в обобщенном классе те члены базового класса, на которые указывает данное ограничение. Это дает, например, возможность вызвать метод или обратиться к свойству базового класса. В отсутствие ограничения на базовый класс компилятору ничего не известно о типе членов, которые может иметь аргумент типа. Накладывая ограничение на базовый класс, вы тем самым даете компи лятору знать, что все аргументы типа будут иметь члены, определенные в этом базовом классе.

И во-вторых, ограничение на базовый класс гарантирует использование только тех аргументов типа, которые поддерживают указанный базовый класс. Это означа ет, что для любого ограничения, накладываемого на базовый класс, аргумент типа должен обозначать сам базовый класс или производный от него класс. Если же по пытаться использовать аргумент типа, не соответствующий указанному базовому классу или не наследующий его, то в результате возникнет ошибка во время компи ляции.

Ниже приведена общая форма наложения ограничения на базовый класс, в кото рой используется оператор where: where Т : имя_базового_класса

где T обозначает имя параметра типа, а имябазовогокласса – конкретное имя ограничиваемого базового класса. Одновременно в этой форме ограничения может быть указан только один базовый класс.

В приведенном ниже простом примере демонстрируется механизм наложения ограничения на базовый класс. // Простой пример, демонстрирующий механизм наложения // ограничения на базовый класс. using System; class А { public void Hello() { Console.WriteLine("Hello"); } } // Класс В наследует класс А. class В : А { } // Класс С не наследует класс А. class С { } // В силу ограничения на базовый класс во всех аргументах типа, // передаваемых классу Test, должен присутствовать базовый класс А. class Test where Т : А { Т obj; public Test(Т о) { obj = о; } public void SayHello() { // Метод Hello() вызывается, поскольку он объявлен в базовом классе А. obj.Hello(); } } class BaseClassConstraintDemo { static void Main() { A a = new A(); В b = new В(); С с = new С(); // Следующий код вполне допустим, поскольку класс А указан как базовый. Test t1 = new Test(a); t1.SayHello(); // Следующий код вполне допустим, поскольку класс В наследует от класса А. Test t2 = new Test(b); t2.SayHello(); // Следующий код недопустим, поскольку класс С не наследует от класса А. // Test t3 = new Test(c); // Ошибка! // t3.SayHello(); // Ошибка! } }

В данном примере кода класс А наследуется классом В, но не наследуется классом С. Обратите также внимание на то, что в классе А объявляется метод Hello(), а класс Test объявляется как обобщенный следующим образом. class Test where Т : А {

Оператор where в этом объявлении накладывает следующее ограничение: любой аргумент, указываемый для типа Т, должен иметь класс А в качестве базового.

А теперь обратите внимание на то, что в классе Test объявляется метод SayHello(), как показано ниже. public void SayHello() { // Метод Hello() вызывается, поскольку он объявлен в базовом классе А. obj.Hello(); }

Этот метод вызывает в свою очередь метод Hello() для объекта obj типа Т. Любо пытно, что единственным основанием для вызова метода Hello() служит следующее требование ограничения на базовый класс: любой аргумент типа, привязанный к типу Т, должен относиться к классу А или наследовать от класса А, в котором объявлен ме тод Hello(). Следовательно, любой допустимый тип Т будет также определять метод Hello(). Если бы данное ограничение на базовый класс не было наложено, то компи лятору ничего не было бы известно о том, что метод Hello() может быть вызван для объекта типа Т. Убедитесь в этом сами, удалив оператор where из объявления обоб щенного класса Test. В этом случае программа не подлежит компиляции, поскольку теперь метод Hello() неизвестен.

Помимо разрешения доступа к членам базового класса, ограничение на базовый класс гарантирует, что в качестве аргументов типа могут быть переданы только те типы данных, которые наследуют базовый класс. Именно поэтому приведенные ниже стро ки кода закомментированы. // Test t3 = new Test(c); // Ошибка! // t3.SayHello(); // Ошибка!

Класс С не наследует от класса А, и поэтому он не может использоваться в качестве аргумента типа при создании объекта типа Test. Убедитесь в этом сами, удалив сим волы комментария и попытавшись перекомпилировать этот код.

Прежде чем продолжить изложение дальше, рассмотрим вкратце два последствия наложения ограничения на базовый класс. Во-первых, это ограничение разрешает до ступ к членам базового класса из обобщенного класса. И во-вторых, оно гарантирует допустимость только тех аргументов типа, которые удовлетворяют данному ограниче нию, обеспечивая тем самым типовую безопасность.

В предыдущем примере показано, как накладывается ограничение на базовый класс, но из него не совсем ясно, зачем это вообще нужно. Для того чтобы особое зна чение ограничения на базовый класс стало понятнее, рассмотрим еще один, более практический пример. Допустим, что требуется реализовать механизм управления списками телефонных номеров, чтобы пользоваться разными категориями таких спи сков, в частности отдельными списками для друзей, поставщиков, клиентов и т.д. Для этой цели можно сначала создать класс PhoneNumber, в котором будут храниться имя абонента и номер его телефона. Такой класс может иметь следующий вид. // Базовый класс, в котором хранятся имя абонента и номер его телефона. class PhoneNumber { public PhoneNumber(string n, string num) { Name = n; Number = num; } // Автоматически реализуемые свойства, в которых // хранятся имя абонента и номер его телефона. public string Number { get; set; } public string Name { get; set; } }


    Ваша оценка произведения:

Популярные книги за неделю

    wait_for_cache