Полное руководство. С# 4.0

Шилдт Герберт

Этому делегату можно присвоить метод с параметром обобщенного типа Т или же класс, производный от типа Т.

А вот пример ковариантного делегата. // Объявить делегат, ковариантный по отношению к обобщенному типу Т. delegate Т AnotherOp<out Т, V>(V obj);

Этому делегату можно присвоить метод, возвращающий обобщенный тип Т, или же класс, производный от типа Т. В данном случае V оказывается просто параметром инвариантного типа.

В следующем примере программы демонстрируется применение обоих разновид ностей вариантных делегатов на практике. // Продемонстрировать конвариантность и контравариантность // в обобщенных делегатах. using System; // Объявить делегат, контравариантный по отношению к обобщенному типу Т. delegate bool SomeOp<in Т>(Т obj); // Объявить делегат, ковариантный по отношению к обобщенному типу Т. delegate

Т AnotherOp<out Т, V>(V obj); class Alpha { public int Val { get; set; } public Alpha(int v) { Val = v; } } class Beta : Alpha { public Beta (int v) : base(v) { } } class GenDelegateVarianceDemo { // Возвратить логическое значение true, если значение // переменной obj.Val окажется четным. static bool IsEven(Alpha obj) { if((obj.Val % 2) == 0) return true; return false; } static Beta ChangeIt(Alpha obj) { return new Beta(obj.Val +2); } static void Main { Alpha objA = new Alpha(4); Beta objB = new Beta(9); // Продемонстрировать сначала контравариантность. // Объявить делегат SomeOp<Alpha> и задать для него метод IsEven. SomeOp<Alpha> checkIt = IsEven; // Объявить делегат SomeOp<Beta>. SomeOp<Beta> checkIt2; // А теперь- присвоить делегат SomeOp<Alpha> делегату SomeOp<Beta>. // *** Это допустимо только благодаря контравариантности. *** checklt2 = checkIt; // Вызвать метод через делегат. Console.WriteLine(checkIt2(objВ)); // Далее, продемонстрировать контравариантность. // Объявить сначала два делегата типа AnotherOp. // Здесь возвращаемым типом является класс Beta, // а параметром типа - класс Alpha. // Обратите внимание на то, что для делегата modifyIt // задается метод ChangeIt. AnotherOp<Beta, Alpha> modifyIt = ChangeIt; // Здесь возвращаемым типом является класс Alpha, // а параметром типа — тот же класс Alpha. AnotherOp<Alpha, Alpha> modifyIt2; // А теперь присвоить делегат modifyIt делегату modifyIt2. // *** Это допустимо только благодаря ковариантности. *** modifyIt2 = modifyIt; // Вызвать метод и вывести результаты на экран. objA = modifyIt2(objА); Console.WriteLine(objA.Val); } }

Выполнение этой программы приводит к следующему результату. False 6

Каждая операция достаточно подробно поясняется в комментариях к данной про грамме. Следует особо подчеркнуть, для успешной компиляции программы в объяв лении обоих типов делегатов SomeOp and AnotherOp должны быть непременно ука заны ключевые слова in и out соответственно. Без этих модификаторов компиляция программы будет выполнена с ошибками из-за отсутствия неявных преобразований типов в означенных строках кода. Создание экземпляров объектов обобщенных типов

Когда приходится иметь дело с обобщениями, то нередко возникает вопрос: не приведет ли применение обобщенного класса к неоправданному раздуванию кода? Ответ на этот вопрос прост: не приведет. Дело в том, что в C# обобщения реализованы весьма эффективным образом: новые объекты конструируемого типа создаются лишь по мере надобности. Этот процесс описывается ниже.

Когда обобщенный класс компилируется в псевдокод MSIL, он сохраняет все свои параметры типа в их обобщенной форме. А когда конкретный экземпляр класса по требуется во время выполнения программы, то JIT-компилятор сконструирует кон кретный вариант этого класса в исполняемом коде, в котором параметры типа заме няются аргументами типа. В каждом экземпляре с теми же самыми аргументами типа будет использоваться один и тот же вариант данного класса в исполняемом коде.

Так, если имеется некоторый обобщенный класс Gen, то во всех объектах типа Gen будет использоваться один и тот же исполняемый код данного класса. Сле довательно, раздувание кода исключается благодаря тому, что в программе создают ся только те варианты класса, которые действительно требуются. Когда же возникает потребность сконструировать объект другого типа, то компилируется новый вариант класса в исполняемом коде.

Как правило, новый исполняемый вариант обобщенного класса создается для каж дого объекта конструируемого типа, в котором аргумент имеет тип значения, например int или double. Следовательно, в каждом объекте типа Gen будет использовать ся один исполняемый вариант класса Gen, а в каждом объекте типа Gen — другой вариант класса Gen, причем каждый вариант приспосабливается к конкретно му типу значения. Но во всех случаях, когда аргумент оказывается ссылочного типа, используется только один вариант обобщенного класса, поскольку

все ссылки имеют одинаковую длину (в байтах). Такая оптимизация также исключает раздувание кода. Некоторые ограничения, присущие обобщениям

Ниже перечислен ряд ограничений, которые следует иметь в виду при использова нии обобщений.

Свойства, операторы, индексаторы и события не могут быть обобщенными. Но эти элементы могут использоваться в обобщенном классе, причем с параметрами обобщенного типа этого класса.

К обобщенному методу нельзя применять модификатор extern.

Типы указателей нельзя использовать в аргументах типа.

Если обобщенный класс содержит поле типа static, то в объекте каждого конструируемого типа должна быть своя копия этого поля. Эго означает, что во всех экземплярах объектов одного конструируемого типа совместно используется одно и то же поле типа static. Но в экземплярах объектов другого конструируемого типа совместно используется другая копия этого поля. Следовательно, поле типа static не может совместно использоваться объектами всех конструируемых типов. Заключительные соображения относительно обобщений

Обобщения являются весьма эффективным дополнением С#, поскольку они упро щают создание типизированного, повторно используемого кода. Несмотря на несколь ко усложненный, на первый взгляд, синтаксис обобщений, их применение быстро входит в привычку. Аналогично, умение применять ограничения к месту требует не которой практики и со временем не вызывает особых затруднений. Обобщения теперь стали неотъемлемой частью программирования на С#. Поэтому освоение этого важно го языкового средства стоит затраченных усилий.

ГЛАВА 19. LINQ

Без сомнения, LINQ относится к одним из самых инте ресных средств языка С#. Эти средства были внедрены в версии C# 3.0 и явились едва ли не самым главным его дополнением, которое состояло не только во внесении совершенно нового элемента в синтаксис С#, добавлении нескольких ключевых слов и предоставлении больших воз можностей, но и в значительном расширении рамок дан ного языка программирования и круга задач, которые он позволяет решать. Проще говоря, внедрение LINQ стало поворотным моментом в истории развития С#.

Аббревиатура LINQ означает Language-Integrated Query, т.е. язык интегрированных запросов. Это понятие охватывает ряд средств, позволяющих извлекать информацию из ис точника данных. Как вам должно быть известно, извлечение данных составляет важную часть многих программ. Напри мер, программа может получать информацию из списка заказчиков, искать информацию в каталоге продукции или получать доступ к учетному документу, заведенному на ра ботника. Как правило, такая информация хранится в базе данных, существующей отдельно от приложения. Так, ката лог продукции может храниться в реляционной базе дан ных. В прошлом для взаимодействия с такой базой данных приходилось формировать запросы на языке структуриро ванных запросов (SQL). А для доступа к другим источникам данных, например в формате XML, требовался отдельный подход. Следовательно, до версии 3.0 поддержка подобных запросов в C# отсутствовала. Но это положение изменилось после внедрения LINQ.

LINQ дополняет C# средствами, позволяющими форми ровать запросы для любого LINQ-совместимого источника данных. При этом синтаксис, используемый для формирования запросов, остается не изменным, независимо от типа источника данных. Это, в частности, означает, что син таксис, требующийся для формирования запроса к реляционной базе данных, прак тически ничем не отличается от синтаксиса запроса данных, хранящихся в массиве. Для этой цели теперь не нужно прибегать к средствам SQL или другого внешнего по отношению к C# механизма извлечения данных из источника. Возможности формиро вать запросы отныне полностью интегрированы в язык С#.

Помимо SQL, LINQ можно использовать вместе с XML-файлами и наборами дан ных ADO.NET Dataset. Не менее важным является применение LINQ вместе с масси вами и коллекциями в C# (подробнее рассматриваемыми в главе 25). Таким образом, средства LINQ предоставляют, в целом, единообразный доступ к данным. И хотя такой принцип уже сам по себе является весьма эффективным и новаторским, преимуще ства LINQ этим не ограничиваются. LINQ предлагает осмыслить иначе и подойти по- другому к решению многих видов задач программирования, помимо традиционной организации доступа к базам данных. И в конечном итоге многие решения могут быть выработаны на основе LINQ.