Читать онлайн «C# для профессионалов. Том II». Страница 122

Так как C# создан с целью обеспечить большую безопасность типов, чем C++, он менее гибок в отношении преобразований между типами данных, Он также формализует понятие явного и неявного преобразования типов данных. Некоторые преобразования определены как неявные, что позволяет выполнить их либо с помощью неявного, либо явного синтаксиса. Другие можно делать только с помощью явного преобразования типов, и компилятор будет давать ошибку (а не предупреждение, как в C++), если попробовать выполнить его неявно.

Правила в C#, имеющие отношение к тому, какие базовые числовые типы данных могут быть преобразованы в другие типы данных, вполне логичны. Неявными преобразованиями будут преобразования, которые не создают риск потери данных, например, int в long или float в double. Явными преобразованиями являются такие, где может быть потеря данных в связи с ошибкой переполнения, ошибкой знака или потерей дробной части числа, например, float в int, int в uint или short в ulong. Кроме того, так как char рассматривается несколько отдельно от других целых типов данных, можно преобразовывать только явно в или из char.

Следующие выражения считаются допустимыми в коде C#:

float f1 = 40.0F;

long l1 = (long)f1; // явное, так как возможна ошибка округления

short s1 = (short)l1; // явное, так как возможна ошибка переполнения

int i1 = s1; // неявное — никаких проблем

uint i2 = (uint)i1; // явное, так как возможна ошибка знака

Отметим, что в C# явное преобразование типов данных всегда делается с помощью старого синтаксиса в стиле C. Новый синтаксис C++ использовать нельзя.

uint i2 = uint(i1); // неверный синтаксис - это не будет компилироваться

C# предлагает возможность выполнять преобразования типов и другие арифметические операции в проверяемом (checked) контексте. Это означает, что среда выполнения .NET будет обнаруживать возникновение переполнения и порождать исключение (конкретно, OverFlowException). Это свойство не имеет аналога в C++.

checked {

 int I1 = -3;

 uint I2 = (uint)I1;

}

В связи с контролируемостью контекста вторая строка будет порождать исключение. Если не определить checked, исключения не возникнет и переменная I2 будет содержать мусор.

Обработка строк выполняется значительно легче в C#, чем это было раньше в C++. Это связано с понятием строки как базового типа данных, который распознается компилятором C#. В C# нет необходимости рассматривать строки как массивы символов.

Ближайшим эквивалентом для типа данных string в C# является класс string в C++ в стандартной библиотеке. Однако строка C# отличается от строки C++ следующими основными свойствами.

□ Строка C# содержит символы Unicode, а не ANSI.

□ Строка C# имеет значительно больше методов и свойств, чем версия в C++.

□ Класс string стандартной библиотеки C++ является не более чем классом, предоставленным библиотекой, в то время как в C# синтаксис языка специально поддерживает класс string как часть языка.

C# использует тот же метод кодирования специальных символов, что и C++,— с помощью обратной наклонной черты. Вот список кодирования:

Последовательность Имя символа Кодировка Unicode \' Одиночная кавычка 0x0027 \" Двойная кавычка 0x0022 \\ Обратный слэш 0х005C \0 Null 0x0000 \a Сигнал 0x0007 \b Возврат на одну позицию 0x0008 \f Перевод страницы 0x000C \n Новая строка 0x000A \r Возврат каретки 0x000D \t Горизонтальная табуляция 0x0009 \v Вертикальная табуляция 0x000B

Это по сути означает, что в C# используются те же коды, что и в C++, за исключением того, что C# не распознает \?.

Имеются два отличия между символами кодирования в C++ и C#:

□ Последовательность кодирования \0 распознается в C#. Однако она не используется как терминатор строки в C# и поэтому может встраиваться в строку. Строки C# работают, сохраняя отдельно свои длины, поэтому никакой символ не используется в качестве терминатора. Поэтому строки C# в действительности могут содержать любой символ Unicode.

□ C# имеет дополнительную последовательность кодирования \uxxxx (или эквивалентно \Uxxxx), где xxxx представляет 4-символьное шестнадцатеричное число, \uxxxx представляет символ Unicode xxxx, например, \u0065 представляет 'е'. Однако в отличие от других последовательностей кодирования \uxxxx может использоваться в именах переменных, а также в символьных и строковых константах. Например, следующий код допустим в C#.

int R\u0065sult; // тот же результат, что и int Result;

Result = 10;

Согласно документации последовательность кодирования не зависит от регистра символов: \uxxxx и \Uxxxx будут эквивалентны. Однако при написании этой книги обнаружилось, что только версия нижнего регистра успешно компилируется текущей версией .NET.

C# имеет также альтернативный метод представления строк, который более удобен для строк, содержащих специальные символы: размещение символа @ в начале строки избавляет все символы от кодирования. Эти строки называются дословными строками. Например, чтобы представить строку C:\Book\Chapter2 можно написать либо "C:\\Book\\Chaptеr2", либо @"C:\Book\Chapter2". Интересно, что это означает также, что можно включать символы возврата каретки в дословные строки без кодирования:

string Message = @"Это будет на первой строке,

а это будет на следующей строке"

C# разделяет все типы данных на две разновидности: типы значений и ссылочные типы. Это различие не имеет эквивалента в C++, где переменные всегда неявно содержат значения, если только переменная специально не объявлена как ссылка на другую переменную.

В C# тип значения действительно содержит свое значение. Все предопределенные типы данных в C# являются типами значений, за исключением object и string. Если определить свои собственные структуры и перечисления, они также будут типами значений. Это означает, что простые типы данных в C# обычно действуют точно таким же образом как в C++, когда им присваивают значения.

int I = 10;

long J = I; // создаёт копию значения 10

I = 15; //не влияет на J

Ссылочный тип, как предполагает его имя, содержит только ссылку на то место в памяти, где хранятся данные. Синтаксически он действует таким же образом как ссылки в C++, но в терминах того, что происходит реально, ссылки C# ближе к указателям C++. В C# object и string являются ссылочными типами, как и любые определенные самостоятельно классы. Ссылки C# могут быть переназначены для указания на другие элементы данных, по большей части таким же образом, как можно переназначить указатели C++. Также ссылкам C# можно присваивать значение null для указания, что они ни на что не ссылаются. Например, возьмем класс с именем MyClass, который имеет открытое свойство Width.

MyClass My1 = new MyClass(); // в C# new просто вызывает конструктор

My1.Width = 20;

MyClass My2 = My1; // My2 указывает теперь на то же место

                   // в памяти, что и My1

Му2.Width = 30; // Теперь My1.Width = 30, так как My1

                // и Му2 указывают на одно место в памяти

My2 = null; // Теперь My2 не ссылается ни на что,

            // My1 по прежнему ссылается на тот же объект

В C# невозможно программным путем объявить определенную переменную как тип значения или как ссылочный тип, это определяется исключительно типом данных переменной.

Тип значения и ссылочный тип данных имеют особенности в управлении памятью, так как ссылочные типы всегда хранятся в куче, в то время как типы значений обычно хранятся в стеке. Это рассматривается более подробно в следующем разделе об управлении памятью.