Герберт Шилдт - C# 4.0: полное руководство

В объявлении класса Genможно указывать любое имя параметра типа, но по традиции выбирается имя Т. К числу других наиболее употребительных имен параметров типа относятся V и Е. Вы, конечно, вольны использовать и более описательные имена, например TValueили ТКеу. Но в этом случае первой в имени параметра типа принято указывать прописную букву Т.

Далее имя Т используется для объявления переменной ob, как показано в следующей строке кода.

Т ob; // объявить переменную типа Т

Как пояснялось выше, имя параметра типа Т служит меткой-заполнителем конкретного типа, указываемого при создании объекта класса Gen. Поэтому переменная ob будет иметь тип, привязываемый к Т при получении экземпляра объекта класса Gen. Так, если вместо Т указывается тип string, то в экземпляре данного объекта переменная ob будет иметь тип string.

А теперь рассмотрим конструктор класса Gen.

public Gen(T о) {

ob = о;

}

Как видите, параметр оэтого конструктора относится к типу Т. Это означает, что конкретный тип параметра о определяется типом, привязываемым к Т при создании объекта класса Gen. А поскольку параметр о и переменная экземпляра ob относятся к типу Т, то после создания объекта класса Genих конкретный тип окажется одним и тем же.

С помощью параметра типа Т можно также указывать тип, возвращаемый методом, как показано ниже на примере метода GetOb().

public Т GetOb() {

return ob;

}

Переменная ob также относится к типу Т, поэтому ее тип совпадает с типом, возвращаемым методом GetOb().

Метод ShowType()отображает тип параметра Т, передавая его оператору typeof. Но поскольку реальный тип подставляется вместо Т при создании объекта класса Gen, то оператор typeofполучит необходимую информацию о конкретном типе.

В классе GenericsDemoдемонстрируется применение обобщенного класса Gen. Сначала в нем создается вариант класса Genдля типа int.

Gen iOb;

Внимательно проанализируем это объявление. Прежде всего обратите внимание на то, что тип intуказывается в угловых скобках после имени класса Gen. В этом случае intслужит аргументом типа, привязанным к параметру типа Т в классе Gen. В данном объявлении создается вариант класса Gen, в котором тип Т заменяется типом int везде, где он встречается. Следовательно, после этого объявления intстановится типом переменной ob и возвращаемым типом метода GetOb().

В следующей строке кода переменной iOb присваивается ссылка на экземпляр объекта класса Genдля варианта типа int.

iOb = new Gen (102);

Обратите внимание на то, что при вызове конструктора класса Genуказывается также аргумент типа int. Это необходимо потому, что переменная (в данном случае — iOb), которой присваивается ссылка, относится к типу Gen. Поэтому ссылка, возвращаемая оператором new, также должна относиться к типу Gen. В противном случае во время компиляции возникнет ошибка. Например, приведенное ниже присваивание станет причиной ошибки во время компиляции.

iOb = new Gen(118.12); // Ошибка!

Переменная iOb относится к типу Gen и поэтому не может использоваться для ссылки на объект типа Gen. Такой контроль типов относится к одним из главных преимуществ обобщений, поскольку он обеспечивает типовую безопасность.

Затем в программе отображается тип переменной ob в объекте iOb — тип System.Int32. Это структура .NET, соответствующая типу int. Далее значение переменной ob получается в следующей строке кода.

int v = iOb.GetOb();

Возвращаемым для метода GetOb()является тип Т, который был заменен на тип int при объявлении переменной iOb, и поэтому метод GetOb()возвращает значение того же типа int. Следовательно, данное значение может быть присвоено переменной v типа int.

Далее в классе GenericsDemoобъявляется объект типа Gen.

Gen strOb = new Gen("Обобщения повышают эффективность.");

В этом объявлении указывается аргумент типа string, поэтому в объекте класса Gen вместо Т подставляется тип string. В итоге создается вариант класса Genдля типа string, как демонстрируют остальные строки кода рассматриваемой здесь программы.

Прежде чем продолжить изложение, следует дать определение некоторым терминам. Когда для класса Genуказывается аргумент типа, например intили string, то создается так называемый в C# закрыто сконструированный тип. В частности, Genявляется закрыто сконструированным типом. Ведь, по существу, такой обобщенный тип, как Gen, является абстракцией. И только после того, как будет сконструирован конкретный вариант, например Gen, создается конкретный тип. А конструкция, подобная Gen, называется в C# открыто сконструированным типом , поскольку в ней указывается параметр типа Т, но не такой конкретный тип, как int.

В C# чаще определяются такие понятия, как открытый и закрытый типы. Открытым типом считается такой параметр типа или любой обобщенный тип, для которого аргумент типа является параметром типа или же включает его в себя. А любой тип, не относящийся к открытому, считается закрытым. Сконструированным типом считается такой обобщенный тип, для которого предоставлены все аргументы типов. Если все эти аргументы относятся к закрытым типам, то такой тип считается закрыто сконструированным. А если один или несколько аргументов типа относятся к открытым типам, то такой тип считается открыто сконструированным.

Что касается обобщенных типов, то следует иметь в виду, что ссылка на один конкретный вариант обобщенного типа не совпадает по типу с другим вариантом того же самого обобщенного типа. Так, если ввести в приведенную выше программу следующую строку кода, то она не будет скомпилирована.

iOb = strOb; // Неверно!

Несмотря на то что обе переменные, iObи strOb, относятся к типу Gen, они ссылаются на разные типы, поскольку у них разные аргументы.

В связи с изложенным выше возникает следующий резонный вопрос: если аналогичные функциональные возможности обобщенного класса Genможно получить и без обобщений, просто указав объект как тип данных и выполнив надлежащее приведение типов, то какая польза от того, что класс Genделается обобщенным? Ответ на этот вопрос заключается в том, что обобщения автоматически обеспечивают типовую безопасность всех операций, затрагивающих класс Gen. В ходе выполнения этих операций обобщения исключают необходимость обращаться к приведению типов и проверять соответствие типов в коде вручную.