Полное руководство. С# 4.0

Шилдт Герберт

имя_параметра : значение Здесь имя_параметра обозначает имя того параметра, которому передается зна чение. Разумеется, имя_параметра должно обозначать имя действительного параме тра для вызываемого метода. Ниже приведен простой пример, демонстрирующий применение именованных аргументов. В этом примере создается метод IsFactor, возвращающий логическое значение true, если первый его параметр нацело делится на второй параметр.

// Применить именованные аргументы. using System;

class NamedArgsDemo { // Выяснить, делится ли одно значение нацело на другое. static bool IsFactor(int val, int divisor) { if((val % divisor) == 0) return true; return false; } static void Main { // Ниже демонстрируются разные способы вызова метода IsFactor. // Вызов с использованием позиционных аргументов. if(IsFactor(10, 2)) Console.WriteLine("2 - множитель 10."); // Вызов с использованием именованных аргументов. if(IsFactor(val; 10, divisor: 2)) Console.WriteLine("2 - множитель 10."); // Для именованного аргумента порядок указания не имеет значения. if(IsFactor(divisor: 2, val: 10)) Console.WriteLine("2 - множитель 10."); // Применить как позиционный, так и именованный аргумент. if(IsFactor(10, divisor: 2)) Console.WriteLine("2 -

множитель 10."); } } Выполнение этого кода дает следующий результат.

2 - множитель 10. 2 - множитель 10. 2 - множитель 10. 2 - множитель 10. Как видите, при каждом вызове метода IsFactor получается один и тот же результат. Помимо демонстрации именованного аргумента в действии, приведенный выше пример кода иллюстрирует две важные особенности именованных аргументов. Во-первых, порядок следования аргументов не имеет никакого значения. Например, два следующих вызова метода IsFactor совершенно равнозначны.

IsFactor(val :10, divisor: 2) IsFactor(divisor: 2, val: 10) Независимость от порядка следования является главным преимуществом имено ванных аргументов. Это означает, что запоминать (или даже знать) порядок следо вания параметров в вызываемом методе совсем не обязательно. Для работы с СОМ- интерфейсами это может быть очень удобно. И во-вторых, позиционные аргументы можно указывать вместе с именованными в одном и том же вызове, как показано в следующем примере.

IsFactor(10, divisor: 2) Следует, однако, иметь в виду, что при совместном использовании именованных и позиционных аргументов все позиционные аргументы должны быть указаны перед любыми именованными аргументами. Именованные аргументы можно также применять вместе с необязательными аргу ментами. Покажем это на примере вызова метода Display, рассматривавшегося в предыдущем разделе.

// Указать все аргументы по имени. Display(stop: 10, str: "это простой тест", start: 0); // Сделать аргумент start устанавливаемым по умолчанию. Display(stop: 10, str: "это простой тест"); // Указать строку по позиции, аргумент stop — по имени by name, // тогда как аргумент start — устанавливаемым по умолчанию Display("это простой тест", stop: 10); Вообще говоря, комбинация именованных и необязательных аргументов позволяет упростить вызовы сложных методов со многими параметрами. Синтаксис именованных аргументов более многословен, чем у обычных позицион ных аргументов, и поэтому для вызова методов чаще всего применяются позиционные аргументы. Но в тех случаях, когда это уместно, именованные аргументы могут быть использованы довольно эффективно. **ПРИМЕЧАНИЕ** Помимо методов, именованные и необязательные аргументы могут применяться в конструкторах, индексаторах и делегатах. (Об индексаторах и делегатах речь пойдет далее в этой книге.) ## Метод Main В представленных до сих пор примерах программ использовалась одна форма ме тода Main. Но у него имеется также целый ряд перегружаемых форм. Одни из них могут служить для возврата значений, другие — для получения аргументов. В этом разделе рассматриваются и те и другие формы. #### Возврат значений из метода Main По завершении программы имеется возможность возвратить конкретное значение из метода Main вызывающему процессу (зачастую операционной системе). Для этой цели служит следующая форма метода Main.

static int Main Обратите внимание на то, что в этой форме метода Main объявляется возвращае мый тип int вместо типа void. Как правило, значение, возвращаемое методом Main, указывает на нормальное завершение программы или на аварийное ее завершение из-за сложившихся ненор мальных условий выполнения. Условно нулевое возвращаемое значение обычно ука зывает на нормальное завершение программы, а все остальные значения обозначают тип возникшей ошибки. ### Передача аргументов методу Main Многие программы принимают так называемые аргументы командной строки, т.е. информацию, которая указывается в командной строке непосредственно после имени программы при ее запуске на выполнение. В программах на C# такие аргумен ты передаются затем методу Main. Для получения аргументов служит одна из при веденных ниже форм метода Main.

static void Main(string[] args) static int Main(string[] args) В первой форме метод Main возвращает значение типа void, а во второй — це лое значение, как пояснялось выше. Но в обеих формах аргументы командной строки сохраняются в виде символьных строк в массиве типа string, который передается ме тоду Main. Длина этого массива (args) должна быть равна числу аргументов ко мандной строки, которое может быть и нулевым. В качестве примера ниже приведена программа, выводящая все аргументы команд ной строки, вместе с которыми она вызывается.

// Вывести все аргументы командной строки. using System; class CLDemo { static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("Командная строка содержит " + args.Length + " аргумента."); Console.WriteLine("Вот они: "); for(int i=0; i < args.Length; i++) Console.WriteLine(args[i]); } } Если программа CLDemo запускается из командной строки следующим образом:

CLDemo один два три то ее выполнение дает такой результат. Командная строка содержит 3 аргумента. Вот они: один два три Для того чтобы стало понятнее, каким образом используются аргументы командной строки, рассмотрим еще один пример программы, в которой применяется простой подстановочный шифр для шифровки или расшифровки сообщений. Шифруемое или расшифровываемое сообщение указывается в командной строке. Применяемый шифр действует довольно просто. Для шифровки слова значение каждой его буквы инкрементируется на 1. Следовательно, Буква "А" становится буквой "Б" и т.д. А для расшифровки слова значение каждой его буквы декрементируется на 1. Разумеется, такой шифр не имеет никакой практической ценности, поскольку его нетрудно раз гадать. Тем не менее он может стать приятным развлечением для детей.

// Зашифровать и расшифровать сообщение, используя // простой подстановочный шифр. using System;

class Cipher { static int Main(string[] args) { // Проверить наличие аргументов. if(args.Length < 2) { Console.WriteLine("ПРИМЕНЕНИЕ: " + "слово1: <зашифровать>/<расшифровать> " + "[слово2...

словоN]"); return 1; // возвратить код неудачного завершения программы } // Если аргументы присутствуют, то первым аргументом должно быть // слово <зашифровать> или же слово <расшифровать>. if(args[0] != "зашифровать" & args[0] != "расшифровать") { Console.WriteLine("Первым аргументом должно быть слово " + "<зашифровать> или <расшифровать>."); return 1; // возвратить код неудачного завершения программы } // Зашифровать или расшифровать сообщение. for(int n=1; n < args.Length; n++) { for(int i=0; i < args[n].Length; i++) { if(args[0] == "зашифровать") Console.Write((char) (args[n][i] + 1) ); else Console.Write((char) (args[n][i] - 1) ); } Console.Write(" "); } Console.WriteLine; return 0; } } Для того чтобы воспользоваться этой программой, укажите в командной строке имя программы, затем командное слово "зашифровать" или "расшифровать" и далее сообщение, которое требуется зашифровать или расшифровать. Ниже приведены два примера выполнения данной программы, при условии, что она называется Cipher.

С:\Cipher зашифровать один два пейо егб С:\Cipher расшифровать пейо егб один два Данная программа отличается двумя интересными свойствами. Во-первых, обра тите внимание на то, как в ней проверяется наличие аргументов командной строки перед тем, как продолжить выполнение. Это очень важное свойство, которое можно обобщить. Если в программе принимается во внимание наличие одного или более ар гументов командной строки, то в ней должна быть непременно организована проверка факта передачи ей предполагаемых аргументов, иначе программа будет работать не правильно. Кроме того, в программе должна быть организована проверка самих ар гументов перед тем, как продолжить выполнение. Так, в рассматриваемой здесь про грамме проверяется наличие командного слова "зашифровать" или "расшифровать" в качестве первого аргумента командной строки. И во-вторых, обратите внимание на то, как программа возвращает код своего завер шения. Если предполагаемые аргументы командной строки отсутствуют или указаны неправильно, программа возвращает код 1, указывающий на ее аварийное завершение. В противном случае возвращается код 0, когда программа завершается нормально. ## Рекурсия В C# допускается, чтобы метод вызывал самого себя. Этот процесс называется рекур сией, а метод, вызывающий самого себя, — рекурсивным. Вообще, рекурсия представля ет собой процесс, в ходе которого нечто определяет самое себя. В этом отношении она чем-то напоминает циклическое определение. Рекурсивный метод отличается главным образом тем, что он содержит оператор, в котором этот метод вызывает самого себя. Рекурсия является эффективным механизмом управления программой. Классическим примером рекурсии служит вычисление факториала числа. Факто риал числа N представляет собой произведение всех целых чисел от 1 до N. Напри мер, факториал числа 3 равен 1x2x3, или 6. В приведенном ниже примере программы демонстрируется рекурсивный способ вычисления факториала числа. Для сравнения в эту программу включен также нерекурсивный вариант вычисления факториала числа.

// Простой пример рекурсии. using System;

class Factorial { // Это рекурсивный метод. public int FactR(int n) { int result; if(n==1) return 1; result = FactR(n-1) n; return result; } // Это итерационный метод. public int FactI(int n) { int t, result; result = 1; for(t=1; t <= n; t++) result = t; return result; } }

class Recursion { static void Main { Factorial f = new Factorial; Console.WriteLine("Факториалы, рассчитанные рекурсивным методом."); Console.WriteLine("Факториал числа 3 равен " + f.FactR(3)); Console.WriteLine("Факториал числа 4 равен " + f.FactR(4)); Console.WriteLine("Факториал числа 5 равен " + f.FactR(5)); Console.WriteLine; Console.WriteLine("Факториалы, рассчитанные итерационным методом."); Console.WriteLine("Факториал числа 3 равен " + f.FactR(3)); Console.WriteLine("Факториал числа 4 равен " + f.FactR(4)); Console.WriteLine("Факториал числа 5 равен " + f.FactR(5)); }

} При выполнении этой программы получается следующий результат.

Факториалы, рассчитанные рекурсивным методом. Факториал числа 3 равен 6 Факториал числа 4 равен 24 Факториал числа 5 равен 120 Факториалы, рассчитанные итерационным методом. Факториал числа 3 равен 6 Факториал числа 4 равен 24 Факториал числа 5 равен 120 Принцип действия нерекурсивного метода FactI вполне очевиден. В нем ис пользуется цикл, в котором числа, начиная с 1, последовательно умножаются друг на друга, постепенно образуя произведение, дающее факториал. А рекурсивный метод FactR действует по более сложному принципу. Если ме тод FactR вызывается с аргументом 1, то он возвращает значение 1. В противном случае он возвращает произведение FactR(n-1)*n. Для вычисления этого произве дения метод FactR вызывается с аргументом n-1. Этот процесс повторяется до тех пор, пока значение аргумента n не станет равным 1, после чего из предыдущих вызовов данного метода начнут возвращаться полученные значения. Например, когда вычисля ется факториал числа 2, то при первом вызове метода FactR происходит второй его вызов с аргументом 1. Из этого вызова возвращается значение 1, которое затем умно жается на 2 (первоначальное значение аргумента n). В итоге возвращается результат 2, равный факториалу числа 2(1x2). Было бы любопытно ввести в метод FactR опе раторы, содержащие вызовы метода WriteLine, чтобы наглядно показать уровень рекурсии при каждом вызове метода FactR, а также вывести промежуточные ре зультаты вычисления факториала заданного числа. Когда метод вызывает самого себя, в системном стеке распределяется память для новых локальных переменных и параметров, и код метода выполняется с этими новы ми переменными и параметрами с самого начала. При рекурсивном вызове метода не создается его новая копия, а лишь используются его новые аргументы. А при возврате из каждого рекурсивного вызова старые локальные переменные и параметры извле каются из стека, и выполнение возобновляется с точки вызова в методе. Рекурсивные методы можно сравнить по принципу действия с постепенно сжимающейся и затем распрямляющейся пружиной. Ниже приведен еще один пример рекурсии для вывода символьной строки в об ратном порядке. Эта строка задается в качестве аргумента рекурсивного метода DisplayRev.