Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №9
Шрифт:
public bool Permit
{
get{ return(permit);} set{ permit = value;}
}
public FireEventArgs(int build, int day, bool permit)
{
this.build = build; this.day = day; this.permit = permit;
}
}//class FireEventArgs
Входные параметры события — build и day защищены от обработчиков события, а корректность выходного параметра гарантируется тщательным программированием самих обработчиков.
Для завершения проекта нам осталось определить тестирующую процедуру в классе Testing, создающую объекты и запускающую моделирование жизни города:
public void TestLifeTown
{
NewTown sometown = new NewTown(100,100);
sometown.LifeOurTown ;
}
Результаты
Рис. 21.3. События в жизни города
22. Универсальность. Классы с родовыми параметрами
Наследование и универсальность — взаимно дополняющие базовые механизмы создания семейства классов. Родовые параметры универсального класса. Синтаксис универсального класса. Родовое порождение экземпляров универсального класса. Методы с родовыми параметрами. Ограниченная универсальность — ограничения, накладываемые на родовые параметры. Виды ограничений. Ограничение универсальности — это свобода действий. Примеры. Родовые параметры и частные случаи классов: структуры, интерфейсы, делегаты. Универсальность и Framework.Net.
Наследование и универсальность
Необходимость в универсализации возникает с первых шагов программирования. Одна из первых процедур, появляющихся при обучении программированию — это процедура свопинга: обмен значениями двух переменных одного типа. Выглядит она примерно так:
public void Swap(ref T x1, ref T x2)
{
T temp;
temp = x1; x1 = x2; x2 = temp;
}
Если тип T — это вполне определенный тип, например int, string или Person, то никаких проблем не существует, все совершенно прозрачно. Но как быть, если возникает необходимость обмена данными разного типа? Неужели нужно писать копии этой процедуры для каждого типа? Проблема легко решается в языках, где нет контроля типов — там достаточно иметь единственный экземпляр такой процедуры, прекрасно работающий, но лишь до тех пор, пока передаются аргументы одного типа. Когда же процедуре будут переданы фактические аргументы разного типа, то немедленно возникнет ошибка периода выполнения, и это слишком дорогая плата за универсальность.
В типизированных языках, не обладающих механизмом универсализации, выхода практически нет — приходится писать многочисленные копии Swap.
До недавнего времени Framework.Net и соответственно язык C# не поддерживали универсальность.
Так что те, кто работает с языком С#, входящим в состав Visual Studio 2003 и ранних версий, должны смириться с отсутствием универсальных классов. Но в новой версии Visual Studio 2005, носящей кодовое имя Whidbey, проблема решена, и программисты получили наконец долгожданный механизм универсальности. Я использую в примерах этой лекции бета-версию Whidbey.
Замечу, что хотя меня прежде всего интересовала реализация универсальности, но и общее впечатление от Whidbey самое благоприятное.
Для достижения универсальности процедуры Swap следует рассматривать тип T как ее параметр, такой же, как и сами аргументы x1 и х2. Суть универсальности в том, чтобы в момент вызова процедуры передавать ей не только фактические аргументы, но и их фактический тип.
Под универсальностью (genericity)
Синтаксис универсального класса
Объявить класс C# универсальным просто: для этого достаточно указать в объявлении класса, какие из используемых им типов являются параметрами. Список типовых параметров класса, заключенный в угловые скобки, добавляется к имени класса:
class MyClass<T1… Tn> {…}
Как и всякие формальные параметры, T1 являются именами (идентификаторами). В теле класса эти имена могут задавать типы некоторых полей класса, типы аргументов и возвращаемых значений методов класса. В некоторый момент (об этом скажем чуть позже) формальные имена типов будут заменены фактическими параметрами, представляющими уже конкретные типы — имена встроенных классов, классов библиотеки FCL, классов, определенных пользователем.
В C# универсальными могут быть как классы, так и все их частные случаи — интерфейсы, структуры, делегаты, события.
Класс с универсальными методами
Специальным частным случаем универсального класса является класс, не объявляющий сам параметров, но разрешающий делать это своим методам. Давайте начнем рассмотрение универсальности с этого частного случая. Вот как выглядит класс, содержащий универсальный метод swap:
class Change
{
static public void Swap<T>(ref T x1, ref T x2)
{
T temp;
temp = x1; x1 = x2; x2 = temp;
}
}
Как видите, сам класс в данном случае не имеет родовых параметров, но зато универсальным является статический метод класса swap, имеющий родовой параметр типа T. Этому типу принадлежат аргументы метода и локальная переменная temp. Всякий раз при вызове метода ему, наряду с фактическими аргументами, будет передаваться и фактический тип, заменяющий тип T в описании метода. О некоторых деталях технологии подстановки и выполнения метода поговорим в конце лекции, сейчас же лишь отмечу, что реализация вызова универсального метода в C# не приводит к существенным накладным расходам.
Рассмотрим тестирующую процедуру из традиционного для наших примеров класса Testing, в которой интенсивно используется вызов метода swap для различных типов переменных:
public void TestSwap
{
int x1 = 5, x2 = 7;
Console.WriteLine("до обмена: x1={0}, x2={1}",x1, x2);
Change.Swap<int>(ref x1, ref x2);
Console.WriteLine("после обмена: xl={0}, x2={1}", x1, x2);
string s1 = "Савл", s2 = "Павел";
Console.WriteLine("до обмена: s1={0}, s2={1}", s1, s2);
Change.Swap<string>(ref s1, ref s2);
Console.WriteLine("после обмена: s1={0}, s2={1}", s1, s2);
Person pers1 = new Person("Савлов", 25, 1500);
Person pers2 = new Person("Павлов", 35, 2100);
Console.WriteLine("до обмена: ");
pers1.PrintPerson ; pers2.PrintPerson ;
Change.Swap<Person>(ref pers1, ref pers2);
Console.WriteLine("после обмена: ");
pers1.PrintPerson ; pers2.PrintPerson ;
}
Обратите внимание на строки, осуществляющие вызов метода: