Файл: 3_C#_2005_для_чайников_(Дэвис-2008).pdf

Подробно останавливаться на том, как работают использованные в демонстрацион­ ной программе классы-коллекции, нет необходимости, так как сейчас вы познакоми­ тесь с более интересными обобщенными классами. Получить информацию о необоб­ щенных классах-коллекциях можно в разделе "System.Collections namespace" справоч­ ной системы.

Обобщенные классы

Теперь, при доступности в С# обобщенных классов, вы вряд ли захотите использо­ вать описанные в предыдущем разделе необобщенные классы. Обобщенные классы предпочтительнее по двум причинам: безопасность и производительность.

Обобщенные классы безопасны

Когда вы объявляете массив, вы должны указать точный тип данных, которые могут в нем храниться. Если это i n t — то массив не может хранить ничего, кроме i n t или других числовых типов, которые С# в состоянии неявно преоб­ разовать в i n t . Если вы попытаетесь поместить в массив данные неверного типа, то получите от компилятора сообщение об ошибке. Таким образом ком­ пилятор обеспечивает безопасность типов, т.е. вы обнаруживаете и исправляе­ те проблему еще до того, как она проявится. Гораздо лучше получить сообще­ ние об ошибке от компилятора, чем в процессе работы программы.

Необобщенные коллекции небезопасны. В С# переменная любого типа ЯВЛЯ­ ЕТСЯ O b j e c t , поскольку класс O b j e c t является базовым классом для всех других типов, как типов-значений, так и типов-ссылок (см. раздел об унифика­ ции типов в главе 14, "Интерфейсы и структуры"). Однако когда вы сохраняете

Первое следствие небезопасности необобщенных классов заключается в том, что вам требуется приведение типов (как показано в следующем фрагменте исходного текста) для получения исходного объекта из A r r a y L i s t , так как этот тип скрыт при упаковке.

Второе следствие в том, что в A r r a y L i s t одновременно могут храниться объекты разных типов. То есть вы можете написать, например, такой исход ный текст:

Однако если вы поместите в A r r a y L i s t (или другую необобщенную коллекции объекты разных несовместимых типов, то как вы потом сможете узнать тип, например третьего элемента? Если это S t u d e n t , а вы попытаетесь преобразовать его в string то получите ошибку времени выполнения программы.

Для безопасности следует производить проверку с использованием оператор is (рассматривавшегося в главе 12, "Наследование") или альтернативного я ратора as следующим образом:

}

Избавиться от лишней работы можно посредством обобщенных классов, ные коллекции работают как и массивы: вы определяете один и только один тип, кото| рый может храниться в коллекции при ее объявлении.

Обобщенные классы эффективны

Полиморфизм позволяет типу Obj e c t хранить любой другой тип. Однако за удобство приходится платить упаковкой и распаковкой типов-значений при размете] их в необобщенных коллекциях.

Упаковка не так уж снижает эффективность, если ваша коллекция мала. Но если ва перемещаете тысячи или даже миллионы целых чисел типа i n t в необобщенной конлекции, это может занять примерно в 20 раз больше времени (и потребовать дополи тельной памяти) по сравнению с хранением объектов ссылочного типа. Упаковка танк может привести к некоторым трудно находимым ошибкам. Обобщенные коллекции» знакомы с проблемами, связанными с упаковкой и распаковкой.

Использование обобщенных коллекций

Теперь, когда вы знаете, почему обобщенные коллекции предпочтительнее необоб­ щенных, пришло время познакомиться с тем, как они используются. В табл. 15.2 пред-

ставлен частичный список обобщенных классов коллекций (в третьем столбце таблицы указаны их необобщенные эквиваленты).

Помимо указанных классов, имеются й другие, а также несколько соответствующих интерфейсов для большинства из них, таких как I C o l l e c t i o n < T > или I L i s t < T > . За более подробной информацией о них обратитесь к разделу "System.Collections.Generic namespace" справочной системы.

Понятие <Т>

В этой странно выглядящей записи <Т> обозначает место, куда будет помещен некий ральный тип. Чтобы вызвать к жизни этот символический объект, его инстанцируют пу-

string и S t u d e n t . Кстати говоря, Т отнюдь не священная корова, и вместо него можно использовать все что угодно — например <dummy> или <mуТуре>. Обычно для паметра типа применяются буквы Т, U, V и т.д.

Использование List<T>

Если A r r a y L i s t — один из наиболее часто используемых необобщенных классов коллекций, то его обобщенный двойник — L i s t < T > . Его применение проиллюстрировано в демонстрационной программе G e n e r i c C o l l e c t i o n s . (Для того чтобы компилировать эту программу, вы должны закомментировать строки, приводящие [ошибкам времени компиляции.) Полный текст программы можно найти на прилагаемом компакт-диске.

// G e n e r i c C o l l e c t i o n s - д е м о н с т р а ц и я обобщенных к о л л е к ц и й using System;

using System . C o l l e c t i o n s ; using System. Collections .Generic; namespace GenericCollections

{

public c l a s s P r o g r a m

{

/ / О б р а т и т е в н и м а н и е : п р и в е д е н и я т и п а н е т

C o n s o l e . W r i t e L i n e ( " i n t i = " + i . T o S t r i n g ( ) ) ;

}

}

s t u d e n t L i s t . S o r t ( ) ; / / С ч и т а е м , ч т о S t u d e n t р е а л и з у е т / / и н т е р ф е й с I C o m p a r a b l e

s t u d e n t L i s t . I n s e r t ( 3 , new S t u d e n t ( " R o s s " ) ) ;

// к о м п а к т - д и с к е

В приведенном листинге имеется три инстанцирования L i s t < T > : для i n t , s t r i n g в Student. В программе также продемонстрировано следующее:

безопасность типов, позволяющая избежать добавления данных неверного типа; возможность применения для коллекции L i s t < T > цикла f o r e a c h , как и для лю­ бой другой коллекции; добавление объектов, как по одному, так и сразу целым массивом;

сортировка списка (в предположении, что элементы реализуют интерфейс ICom­ p a r a b l e ) ;

вставка нового элемента между имеющимися; получение количества элементов в списке; проверка, содержится ли в списке конкретный объект; удаление элемента из списка; копирование элементов из списка в массив.

Это только небольшой пример использования методов L i s t < T > . У других обобщен­ ии коллекций имеются свои наборы методов, однако все они схожи в применении.

Главное улучшение заключается в том, что компилятор предупреждает добав­ ление в коллекцию данных типа, отличного от того, для которого она инстанцирована.

Помимо встроенных обобщенных классов коллекций, С# позволяет написать собственные обобщенные классы — как коллекции, так и другие типы классов. Главное, что вы имеете возможность создать обобщенные версии классов, которые проектированы вами.

Определение обобщенного класса переполнено записями <Т>. Когда вы инстанцируете такой класс, вы указываете тип, который заменит Т так же, как и в случае усмотренных обобщенных коллекций. Посмотрите, насколько схожи приведенные