// Этот метод переставляет любые два элемента,
// определенные параметром типа ‹Т›.
static void Swap‹T›(ref T a, ref Т b) {
Console.WriteLine ("Методу Swap () передано {0}", typeof(T));
Т temp;
temp = а;
а = b;
b = temp;
}
Обратите внимание на то, что обобщенный метод определяется с помощью указания параметра типа, размещаемого после имени метода, но перед списком параметров. Здесь вы заявляете, что метод Swap() может работать с любыми двумя параметрами типа ‹Т›. Просто для информации вы выводите имя типа соответствующего заменителя на консоль с помощью оператора C# typeof(). Теперь рассмотрите следующий метод Main(), в котором происходит обмен между целочисленными и строковыми типами.
static void Main(string[] args) {
Console.WriteLine("***** Забавы с обобщениями *****n");
// Обмен между двумя целыми.
int а = 10, b = 90;
Console.WriteLine("До обмена: {0}, {l}", а, b);
Swap‹int›(ref a, ref b);
Console.WriteLine("После обмена: {0}, {1}", а, b);
Console.WriteLine();
// Обмен между двумя строками.
string s1 = "Hello", s2 = "There";
Console.WriteLine("До обмена: {0} {1}!", s1, s2);
Swap‹string›(ref s1, ref s2);
Console.WriteLine("После обмена: {0} {1}!", s1, s2);
Console.ReadLine();
}
Пропуск параметров типа
При вызове обобщенных методов, подобных Swap‹T›, у ваc есть возможность не указывать параметр типа, но только в том случае, когда обобщенный метод требует указания аргументов, поскольку тогда компилятор может "выяснить" тип этих аргументов на основе вводимых параметров. Например, можно переставить два типа System.Boolean так.
// Компилятор будет предполагать System.Boolean.
bool b1 = true, b2 = false;
Console.WriteLine("До обмена: {0}, {1}", b1, b2);
Swap(ref b1, ref b2);
Console.WriteLine("После обмена: {0}, {1}", b1, b2);
Но если, например, у вас есть обобщённый метод с именем DisplayBaseClass‹T›, не имеющий входных параметров, как показано ниже:
static void DisplayBaseClass‹T›() {
Console.WriteLine("Базовым классом {0} является: {1}.", typeof(T), typeof(Т).BaseType);
}
то при вызове этого метода вы должны указать параметр типа.
static void Main(string[] args) {
…
// Если метод не имеет параметров,
// необходимо указать параметр типа.
DisplayBaseClass‹int›();
DisplayBaseClass‹string›();
// Ошибка компиляции!
// Нет параметров? Тогда должен быть заполнитель!
DisplayBaseClass();
…
}
Рис. 10.1. Обобщенные методы в действии
В данном случае обобщенные методы Swap‹T› и DisplayBaseClass‹T› были определены в рамках объекта приложения (т.е. в рамках типа, определяющего метод Main()). Если вы предпочтете определить эти члены в новом типе класса (MyHelperClass), то должны записать следующее.
public class MyHelperClass {
public static void Swap‹T›(ref T a, ref T b) {
Console.WriteLine("Методу Swap() передано {0}", typeof(T));
T temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
public static void DisplayBaseClass‹T›() {
Console.WriteLine("Базовым классом {0} является: {1}.", typeof(T), typeof(T).BaseType);
}
}
Обратите внимание на то, что тип MyHelperClass сам по себе не является обобщенным, но определяет два обобщенных метода. Так или иначе, теперь, когда методы Swap‹T› и DisplayBaseClass‹T› находятся в контексте нового типа класса, при вызове их членов придется указать имя типа.
MyHelperClass.Swap‹int›(ref a, ref b);
Наконец, обобщенные методы не обязаны быть статическими. Если бы Swap‹T› и DisplayBaseClass‹T› были методами уровня экземпляра, нужно было бы просто создать экземпляр MyHelperClass и вызвать их из объектной переменной.
MyHelperClass с = new MyHelperClass();
c.Swap‹int›(ref a, ref b);
Создание обобщенных структур (и классов)
Теперь, когда вы понимаете, как определять и вызывать обобщенные методы, давайте рассмотрим построение обобщенных структур (процедура построения обобщенных классов оказывается аналогичной). Предположим, что мы построили гибкую структуру Point, поддерживающую один параметр типа, который представляет единицу хранения координат (х, у). Вызывающая сторона может создавать типы Point‹T› так.
// Point с использованием int.
Point‹int› p = new Point‹int›(10, 10);
// Point с использованием double.
Point‹double› p2 = new Point‹double›(5.4, 3.3);
Вот полное определение Point‹T›, необходимое нам для дальнейшего анализа.
// Обобщенная структура Point.
public struct Point‹T› {
// Обобщенные данные
private T xPos;
private T yPos;
// Обобщенный конструктор.
public Point (T xVal, T yVal) {
xPos = xVal;
yPos = yVal;
}
// Обобщенные свойства.
public T X {
get {return xPos;}
set {xPos = value;}
}
public T Y {
get { return yPos; }
set { yPos = value; }
}
public override string ToString() {
return string.Format("[{0}, {1}]", xPos, yPos);
}
// Переустановка полей со значениями параметра типа,
// принятыми по умолчанию.
public void ResetPoint() {
xPos = default(T);
yPos = default(T);
}
}
Ключевое слово default в обобщенном программном коде
Как ведите, Point‹T› использует параметр типа в определении полей данных, аргументов конструктора и в определениях свойств. Обратите внимание на то, что вдобавок к переопределению ToString() обобщенный тип Point‹T› определяет метод ResetPoint(), в котором используется новый синтаксис.
// Ключевое слово 'default' в C# 2005 является перегруженным.
// При использовании с обобщениями оно представляет значение
// параметра типа, принимаемое по умолчанию.
public void ResetPoint() {
xPos = default(Т);
yPos = default(T);
}
В C# 2005 ключевое слово default получило два значения. Кроме использования в конструкции switch, оно может использоваться для установки параметрам типа значений, принятых по умолчанию. И это, очевидно, полезно, поскольку обобщенный тип ничего заранее не знает о фактических замещающих значениях и поэтому не может с безопасностью предполагать о том. каким должно быть значение по умолчанию. Значения по умолчанию для параметра типа являются следующими.
• Для числовых значений значением по умолчанию является 0.
• Для ссылочных типов значением по умолчанию является null.
• Поля структуры устанавливаются равными 0 (для типов, характеризуемых значениями) или null (для ссылочных типов).
Для Point‹T› вы можете непосредственно установить xPos и yPos равными 0, поскольку вполне безопасно предполагать, что вызывающая сторона будет поставлять только числовые данные. Однако с помощью синтаксиса default(T) вы можете сделать обобщенный тип более гибким. В любом случае вы теперь можете использовать методы Point‹T› так.
static void Main(string[] args) {
Console.WriteLine("***** Забавы с обобщениями *****n");
// Point с использованием int.
Point‹int› p = new Point‹int›(10, 10);
Console.WriteLine("p.ToString()={0}", p.ToString());
p.ResetPoint();
Console.WriteLine("p.ToString()={0}", p.ToString());
Console.WriteLine();
// Point с использованием double.
Point‹double› p2 = new Point‹double›(5.4, 3.3);
Console.WriteLine("p2.ToString()={0}", p2.ToString());
p2.ResetPoint();
Console.WriteLine("p2.ToString()={0}", p2.ToString());
Console.WriteLine();
// Обмен двух Point.
Point‹int› pointA = new Point‹int›(50, 40);
Point‹int› pointB = new Point‹int›(543, 1);
Console.WriteLine("До обмена: {0}, {1}", pointA, pointB);
Swap‹Point‹int> >(ref pointA, ref pointB);
Console.WriteLine("После обмена: {0}, {1}", pointA, pointB);
Console.ReadLine();
}
Соответствующий вывод показан на рис. 10.2.
Рис. 10.2. Использование обобщённого типа Point
Исходный код. Проект SimpleGenerics размещен в подкаталоге, соответствующем главе 10.
Создание пользовательских обобщенных коллекций
Итак, пространство имен System.Collections.Generic предлагает множество типов, позволяющих создавать эффективные контейнеры, удовлетворяющие требованиям типовой безопасности. С учетом множества доступных вариантов очень велика вероятность того, что в .NET 2.0 у вас вообще не возникнет необходимости в построении пользовательских типов коллекции. Тем не менее, чтобы показать, как строится обобщенный контейнер, нашей следующей задачей будет создание обобщенного класса коллекции, который мы назовем CarCollection‹Т›.
