C# 4.0 полное руководство - 2011
Шрифт:
Обобщения как языковое средство очень важны потому, что они позволяют создавать классы, структуры, интерфейсы, 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 применяются. 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 появления обобщений для обработки данных разных типов приходилось
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, посвященной коллекциям, так как в ней приведено немало примеров применения обобщений 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 указываются 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 обобщенный 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, поскольку для преобразования типа ob j ect в конкретный тип данных требовалось приведение типов. А это служило потенциальным источником ошибок из-за того, что приведение типов могло быть неумышленно выгколнено неверно. Это затруднение позволяют преодолеть обобщения, обеспечивая типовую безопасность, которой раньше так недоставало. Кроме того, обобщения упрощают весь процесс, поскольку исключают необходимость выполнять приведение типов для преобразования объекта или другого типа обрабатываемых данных. Таким образом, обобщения расширяют возможности повторного использования кода и позволяют делать это надежно
ПРИМЕЧАНИЕ
Программирующим на C++ и Java необходимо иметь в виду, что обобщения в C# не следует 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 существуют 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 приведенной ниже программе определяются два класса. Первым из них является обобщенный класс Gen, вторым — класс Generics Demo, 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<T> {
Т ob; // объявить переменную типа Т
// Обратите внимание на то, что у этого конструктора имеется параметр типа public Gen(T о) { ob = о;
}
// Возвратить переменную экземпляра ob, которая относится к типу Т. public Т GetObO { return ob;
}
// Показать тип Т. public void ShowTypeO {
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<int> iOb;
// Создать объект типа Gen<int> и присвоить ссылку на него переменной iOb iOb = new Gen<int> (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<string> strOb = new Gen<string>("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: