Эндрю Троелсен - ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ С# 2005 И ПЛАТФОРМА .NET 2.0. 3-е издание

Рис. 7.7. Реализация интерфейсов в Visual Studio 2005

После выбора нужной вам опции Visual Studio 2005 сгенерирует программный код заглушки (в рамках соответствующей именованной области программного кода), который вы затем можете изменить (обратите внимание на то, что по умолчанию реализация предлагает исключение System.Exception).

namespace IFaceHierarchy {

public class MiniVan: ICar {

public MiniVan() {}

#region ICar Members

public void Drive() {

new Exception("The method or operation is not implemented.");

}

#endregion

}

}

Теперь, после обсуждения специфики построения и реализации пользовательских интерфейсов, мы посвятим остаток главы рассмотрению встроенных интерфейсов, содержащихся в библиотеках базовых классов .NET.

Исходный код. Проект IFaceHierarchy размещен в подкаталоге, соответствующем главе 7.

Чтобы перейти к иллюстрации процесса реализации существующих интерфейсов .NET, нужно выяснить роль IEnumerable и IEnumerator. Предположим, что у нас есть класс Garage (гараж), содержащий некоторый набор типов Car (см. главу б), хранимых в виде System.Array.

// Garage содержит набор объектов Car.

public class Garage {

private Car[] carArray;

// Начальное наполнение объектами Car.

public Garage() {

carArray = new Car[4];

carArray[0] = new Car("Rusty", 30);

carArray[1] = new Car("Clunker", 55);

carArray[2] = new Car("Zippy", 30);

carArray[3] = new Car("Fred", 30);

}

}

Было бы удобно выполнить проход по элементам, содержащимся в объекте Garage, используя конструкцию C# foreach.

// Это кажется разумным…

public class Program {

static void Main(string[] args) {

Garage carLot = new Garage();

// Для каждого объекта Car в коллекции?

foreach (Car c in carLot) {

Console.WriteLine("{0} имеет скорость {1} км/ч", с.PetName, с.CurrSpeed);)

}

}

Но, как это ни печально, компилятор сообщит вам, что класс Garage не реализует метод GetEnumerator(). Этот метод формально определен интерфейсом IEnumerable, находящимся в "недрах" пространства имен System.Collections. Объекты, поддерживающие соответствующий вариант поведения, декларируют, что они могут раскрыть содержащиеся в них элементы вызывающей стороне.

// Этот интерфейс информирует вызывающую сторону о том,

// что элементы объекта перечислимы.

public interface IEnumerable {

IEnumerator GetEnumerator();

}

Как видите, метод GetEnumerator() должен возвращать ссылку на другой интерфейс – интерфейс c именем System.Collections.IEnumerator. Этот интерфейс предлагает инфраструктуру, которая позволяет вызывающей стороне выполнить цикл по объектам, содержащимся в IEnumerable-совместимом контейнере.

// Этот интерфейс позволяет вызывающей стороне

// получить внутренние элементы контейнера.

public interface IEnumerator {

bool MoveNext(); // Сдвинуть на позицию вперед.

object Current { get;} // Прочитать (свойство только для чтения).

void Reset(); // Сдвинуть в начальную позицию.

}

Чтобы обеспечить поддержку указанных интерфейсов типом Garage, можно пойти по длинному пути реализации каждого метода вручную. Конечно, ничто не запрещает указать свои версии GetEnumerator(), MoveNext() , Current и Reset(), но есть и более простой путь. Поскольку тип System.Array, как и многие другие типы, уже реализован в IEnumerable и IEnumerator, вы можете просто делегировать запрос к System.Array, как показано ниже.

using System.Collections;

public class Garage: IEnumerable{

// В System.Array уже есть реализация IEnumerator!

private Car[] carArray;

public Cars() {

carArray = new Car[4];

carArray[0] = new Car("FeeFee", 200, 0);

carArray[l] = new Car("Clunker", 90, 0);

carArray[2] = new Car("Zippy, 30, 0);

carArray[3] = new Car("Fjred", 30, 0);}

public IEnumerator GetEnumerator() {

// Возвращает IEnumerator объекта массива.

return carArray.GetEnumerator();

}

}

Теперь, после модификации типа Garage, вы можете использовать этот тип в конструкции foreach без опасений. К тому же, поскольку метод GetEnumerator() определен, как открытый, пользователь объекта тоже может взаимодействовать с типом IEnumerator.

// Manually work with IEnumerator.

IEnumerator I = carLot.GetEnumerator();

i.MoveNext();

Car myCar = (Car)i.Current;

Console.WriteLine("{0} имеет скорость {1} км/ч", myCar.PetName, myCar.CurrSpeed);

Если вы предпочтете скрыть функциональные возможности IEnumerable на объектном уровне, то следует использовать явную реализацию интерфейса.

public IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() {

// Возвращает IEnumerator объекта массива.

return carArray.GetEnumerator();

}

Исходный код.Проект CustomEnumerator размещен в подкаталоге, соответствующем главе 7.

В .NET 1.x для того, чтобы пользовательские коллекции (такие, как Garage) допускали применение конструкции foreach в операциях, подобных перечислению, реализация интерфейса IEnumerable (и, как правило, интерфейса IEnumerator) была обязательной. В C# 2005 предлагается альтернативный вариант построения типов, позволяющих применение цикла foreach, – с помощью итераторов.

В упрощённой интерпретации итератор является членом, указывающим порядок возвращения внутренних элементов контейнера при их обработке с помощью foreach. И хотя метод итератора все равно должен называться GetEnumerator(), а возвращаемое значение все равно должно иметь тип IEnumerator, при таком подходе ваш пользовательский класс уже не обязан реализовывать все ожидаемые интерфейсы.

public class Garage { // Без реализации IEnumerator!

private Car[] carArray;

…

// Метод итератора.

public IEnumerator GetEnumerator() {

foreach (Car с in carArray) {

yield return c;

}

}

}

Обратите внимание на то, что данная реализация GetEnumerator() осуществляет "проход" по вложенным элементам, используя внутреннюю логику foreach, и возвращает объекты Car вызывающей стороне, используя новую синтаксическую конструкцию yield return. Ключевое слово yield используется для того, чтобы указать значение (или значения), возвращаемые конструкции foreach вызывающей стороны. Когда в программе встречается оператор yield return, сохраняется текущая позиция, и именно с этой позиции выполнение будет продолжено при следующем вызове итератора.

Когда компилятор C# обнаруживает метод итератора, в рамках области видимости соответствующего типа (в данном случае это Garage) динамически генерируется вложенный класс. Этот автоматически сгенерированный класс реализует интерфейсы IEnumerable и IEnumerator и указывает необходимые параметры членов GetEnumerator(), MoveNext(), Reset() и Current. Если теперь загрузить данное приложение в ildasm.exe, то будет видно, что внутренняя реализация GetEnumerator() в объекте Garage использует сгенерированный компилятором тип (который в данном примере получает имя ‹ GetEnumerator › d__0).