Читать онлайн «Полное руководство. С# 4.0». Страница 124

При выполнении этой программы получается следующий результат.Тип переменной ob: System.Int32Значение: 102Тип переменной ob: System.StringЗначение: Тест на необобщенность

Как видите, результат выполнения этой программы такой же, как и у предыдущейпрограммы.

В этой программе обращает на себя внимание ряд любопытных моментов. Преждевсего, тип Т заменен везде, где он встречается в классе NonGen. Благодаря этому в классе NonGen может храниться объект любого типа, как и в обобщенном варианте этогокласса. Но такой подход оказывается непригодным по двум причинам. Во-первых, дляизвлечения хранящихся данных требуется явное приведение типов. И во-вторых, многие ошибки несоответствия типов не могут быть обнаружены вплоть до момента выполнения программы. Рассмотрим каждую из этих причин более подробно.

Начнем со следующей строки кода.int v = (int) iOb.GetOb();

Теперь возвращаемым типом метода GetOb() является object, а следовательно,для распаковки значения, возвращаемого методом GetOb(), и его последующего сохранения в переменной v требуется явное приведение к типу int. Если исключитьприведение типов, программа не будет скомпилирована. В обобщенной версии этойпрограммы приведение типов не требовалось, поскольку тип int указывался в качестве аргумента типа при создании объекта iOb. А в необобщенной версии этой программы потребовалось явное приведение типов. Но это не только неудобно, но и чревато ошибками.

А теперь рассмотрим следующую последовательность кода в конце анализируемойздесь программы.// Этот код компилируется, но он принципиально неверный!iOb = strOb;// Следующая строка кода приводит к исключительной// ситуации во время выполнения.// v = (int) iOb.GetOb(); // Ошибка при выполнении!

В этом коде значение переменной strOb присваивается переменной iOb. Но переменная strOb ссылается на объект, содержащий символьную строку, а не целое значение. Такое присваивание оказывается верным с точки зрения синтаксиса, посколькувсе ссылки на объекты класса NonGen одинаковы, а значит, по ссылке на один объекткласса NonGen можно обращаться к любому другому объекту класса NonGen. Тем неменее такое присваивание неверно с точки зрения семантики, как показывает следующая далее закомментированная строка кода. В этой строке тип, возвращаемый методом GetOb(), приводится к типу int, а затем предпринимается попытка присвоитьполученное в итоге значение переменной int. К сожалению, в отсутствие обобщенийкомпилятор не сможет выявить подобную ошибку. Вместо этого возникнет исключительная ситуация во время выполнения, когда будет предпринята попытка приведенияк типу int. Для того чтобы убедиться в этом, удалите символы комментария в началеданной строки кода, скомпилируйте, а затем выполните программу. При ее выполнении возникнет ошибка.

Упомянутая выше ситуация не могла бы возникнуть, если бы в программе использовались обобщения. Компилятор выявил бы ошибку в приведенной выше последовательности кода, если бы она была включена в обобщенную версию программы, и сообщил бы об этой ошибке, предотвратив тем самым серьезный сбой, приводящийк исключительной ситуации при выполнении программы. Возможность создаватьтипизированный код, в котором ошибки несоответствия типов выявляются во времякомпиляции, является главным преимуществом обобщений. Несмотря на то что в C#всегда имелась возможность создавать "обобщенный" код, используя ссылки на объекты, такой код не был типизированным, т.е. не обеспечивал типовую безопасность, а егонеправильное применение могло привести к исключительным ситуациям во времявыполнения. Подобные ситуации исключаются благодаря обобщениям. По существу,обобщения переводят ошибки при выполнении в разряд ошибок при компиляции.В этом и заключается основная польза от обобщений.

В рассматриваемой здесь необобщенной версии программы имеется еще одинлюбопытный момент. Обратите внимание на то, как тип переменной ob экземпляракласса NonGen создается с помощью метода ShowType() в следующей строке кода.Console.WriteLine("Тип переменной ob: " + ob.GetType());

Как пояснялось в главе 11, в классе object определен ряд методов, доступных длявсех типов данных. Одним из них является метод GetType(), возвращающий объекткласса Туре, который описывает тип вызывающего объекта во время выполнения. Следовательно, конкретный тип объекта, на который ссылается переменная ob, становится известным во время выполнения, несмотря на то, что тип переменной ob указанв исходном коде как object. Именно поэтому в среде CLR будет сгенерировано исключение при попытке выполнить неверное приведение типов во время выполненияпрограммы.Обобщенный класс с двумя параметрами типа

В классе обобщенного типа можно указать два или более параметра типа. В этомслучае параметры типа указываются списком через запятую. В качестве примера нижеприведен класс TwoGen, являющийся вариантом класса Gen с двумя параметрамитипа.// Простой обобщенный класс с двумя параметрами типа Т и V.using System;class TwoGen<T, V> { T ob1; V ob2; // Обратите внимание на то, что в этом конструкторе // указываются параметры типа Т и V. public TwoGen(Т o1, V о2) { ob1 = o1; оb2 = о2; } // Показать типы Т и V. public void showTypes() { Console.WriteLine("К типу T относится " + typeof(Т)); Console.WriteLine("К типу V относится " + typeof(V)); } public Т getob1() { return оb1; } public V GetObj2() { return ob2; }}// Продемонстрировать применение обобщенного класса с двумя параметрами типа.class SimpGen { static void Main() { TwoGen<int, string> tgObj = new TwoGen<int, string>(119, "Альфа Бета Гамма"); // Показать типы. tgObj.ShowTypes(); // Получить и вывести значения. int v = tgObj.getob1(); Console.WriteLine("Значение: " + v); string str = tgObj.GetObj2(); Console.WriteLine("Значение: " + str); }}

Эта программа дает следующий результат.К типу Т относится System.Int32К типу V относится System.StringЗначение: 119Значение: Альфа Бета Гамма

Обратите внимание на то, как объявляется класс TwoGen.class TwoGen<T, V> {

В этом объявлении указываются два параметра типа Т и V, разделенные запятой.А поскольку у класса TwoGen два параметра типа, то при создании объекта этого класса необходимо указывать два соответствующих аргумента типа, как показано ниже.TwoGen<int, string> tgObj = new TwoGen<int, string>(119, "Альфа Бета Гамма");

В данном случае вместо Т подставляется тип int, а вместо V — тип string.В представленном выше примере указываются аргументы разного типа, но они могут быть и одного типа. Например, следующая строка кода считается вполне допустимой.TwoGen<string, string> х = new TwoGen<string, string> ("Hello", "Goodbye");

В этом случае оба типа, Т и V, заменяются одним и тем же типом, string. Ясно,что если бы аргументы были одного и того же типа, то два параметра типа были быне нужны.Общая форма обобщенного класса

Синтаксис обобщений, представленных в предыдущих примерах, может быть сведен к общей форме. Ниже приведена общая форма объявления обобщенного класса.class имя_класса<список_параметров_типа> { // ...

А вот как выглядит синтаксис объявления ссылки на обобщенный класс.имя_класса<список_аргументов_типа> имя_переменной - new имя_класса<список_параметров_типа> (список_аргументов_конструктора);Ограниченные типы

В предыдущих примерах параметры типа можно было заменить любым типомданных. Например, в следующей строке кода объявляется любой тип, обозначаемыйкак Т.class Gen<T> {

Это означает, что вполне допустимо создавать объекты класса Gen, в которых тип Тзаменяется типом int, double, string, FileStream или любым другим типом данных. Во многих случаях отсутствие ограничений на указание аргументов типа считаетсявполне приемлемым, но иногда оказывается полезно ограничить круг типов, которыемогут быть указаны в качестве аргумента типа.

Допустим, что требуется создать метод, оперирующий содержимым потока, включая объекты типа FileStream или MemoryStream. На первый взгляд, такая ситуацияидеально подходит для применения обобщений, но при этом нужно каким-то образом гарантировать, что в качестве аргументов типа будут использованы только типыпотоков, но не int или любой другой тип. Кроме того, необходимо как-то уведомитькомпилятор о том, что методы, определяемые в классе потока, будут доступны дляприменения. Так, в обобщенном коде должно быть каким-то образом известно, чтов нем может быть вызван метод Read().