Язык программирования C#9 и платформа .NET5 - Эндрю Троелсен
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
// Точка с координатами типа int.
Point<int> p = new Point<int>(10, 10);
// Точка с координатами типа double.
Point<double> p2 = new Point<double>(5.4, 3.3);
// Точка с координатами типа string.
Point<string> p3 = new Point<string>(""",""3"");
Создание точки с использованием строк поначалу может показаться несколько странным, но возьмем случай мнимых чисел, и тогда применение строк для значений X и Y точки может обрести смысл. Так или иначе, такая возможность демонстрирует всю мощь обобщений. Вот полное определение структуры Point<T> :
namespace GenericPoint
{
// Обобщенная структура Point.
public struct Point<T>
{
// Обобщенные данные состояния.
private T _xPos;
private T _yPos;
// Обобщенный конструктор.
public Point(T xVal, T yVal)
{
_xPos = xVal;
_yPos = yVal;
}
// Обобщенные свойства.
public T X
{
get => _xPos;
set => _xPos = value;
}
public T Y
{
get => _yPos;
set => _yPos = value;
}
public override string ToString() => $"[{_xPos}, {_yPos}]";
}
}
Как видите, структура Point<T> задействует параметр типа в определениях полей данных, в аргументах конструктора и в определениях свойств.
Выражения default вида значений в обобщениях
С появлением обобщений ключевое слово default получило двойную идентичность. Вдобавок к использованию внутри конструкции switch оно также может применяться для установки параметра типа в стандартное значение. Это очень удобно, т.к. действительные типы, подставляемые вместо заполнителей, обобщенному типу заранее не известны, а потому он не может безопасно предполагать, какими будут стандартные значения. Параметры типа подчиняются следующим правилам:
• числовые типы имеют стандартное значение 0;
• ссылочные типы имеют стандартное значение null;
• поля структур устанавливаются в 0 (для типов значений) или в null (для ссылочных типов).
Чтобы сбросить экземпляр Point<T> в начальное состояние, значения X и Y можно было бы установить в 0 напрямую. Это предполагает, что вызывающий код будет предоставлять только числовые данные. А как насчет версии string? Именно здесь пригодится синтаксис default(Т). Ключевое слово default сбрасывает переменную в стандартное значение для ее типа данных. Добавьте метод по имени ResetPoint():
// Сбросить поля в стандартное значение параметра типа.
// Ключевое слово default в языке C# перегружено.
// При использовании с обобщениями оно представляет
// стандартное значение параметра типа.
public void ResetPoint()
{
_xPos = default(T);
_yPos = default(T);
}
Теперь, располагая методом ResetPoint(), вы можете в полной мере использовать методы структуры Point<T>.
using System;
using GenericPoint;
Console.WriteLine("***** Fun with Generic Structures *****n");
// Точка с координатами типа 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();
// Точка с координатами типа 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();
// Точка с координатами типа string.
Point<string> p3 = new Point<string>("i", "3i");
Console.WriteLine("p3.ToString()={0}", p3.ToString());
p3.ResetPoint();
Console.WriteLine("p3.ToString()={0}", p3.ToString());
Console.ReadLine();
Ниже приведен вывод:
***** Fun with Generic Structures *****
p.ToString()=[10, 10]
p.ToString()=[0, 0]
p2.ToString()=[5.4, 3.3]
p2.ToString()=[0, 0]
p3.ToString()=[i, 3i]
p3.ToString()=[, ]
Выражения default литерального вида (нововведение в версии 7.1)
В дополнение к установке стандартного значения свойства в версии C# 7.1 появились выражения default литерального вида, которые устраняют необходимость в указании типа переменной в default. Модифицируйте метод ResetPoint(), как показано ниже:
public void ResetPoint()
{
_xPos = default;
_yPos = default;
}
Выражение default не ограничивается простыми переменными и может также применяться к сложным типам. Например, вот как можно создать и инициализировать структуру Point:
Point<string> p4 = default;
Console.WriteLine("p4.ToString()={0}", p4.ToString());
Console.WriteLine();
Point<int> p5 = default;
Console.WriteLine("p5.ToString()={0}", p5.ToString());
Сопоставление с образцом в обобщениях (нововведение в версии 7.1)
Еще одним обновлением в версии C# 7.1 является возможность использования сопоставления с образцом в обобщениях. Взгляните на приведенный далее метод, проверяющий экземпляр Point на предмет типа данных, на котором он основан (вероятно, неполный, но достаточный для того, чтобы продемонстрировать концепцию):
static void PatternMatching<T>(Point<T> p)
{
switch (p)
{
case Point<string> pString:
Console.WriteLine("Point is based on strings");
return;
case Point<int> pInt:
Console.WriteLine("Point is based on ints");
return;
}
}
Для использования кода сопоставления с образцом модифицируйте операторы верхнего уровня следующим образом:
Point<string> p4 = default;
Point<int> p5 = default;
PatternMatching(p4);
PatternMatching(p5);
Ограничение параметров типа
Как объяснялось в настоящей главе, любой обобщенный элемент имеет, по крайней мере, один параметр типа, который необходимо указывать во время взаимодействия с данным обобщенным типом или его членом. Уже одно это обстоятельство позволяет строить код, безопасный в отношении типов; тем не менее, вы также можете применять ключевое слово where для определения особых требований к отдельному параметру типа.
С помощью ключевого слова where можно добавлять набор ограничений к конкретному параметру типа, которые компилятор C# проверит на этапе компиляции. В частности, параметр типа можно ограничить, как описано в табл. 10.8.
Возможно, применять ключевое слово where в проектах C# вам никогда и не придется, если только не требуется строить какие-то исключительно безопасные в отношении типов специальные коллекции. Невзирая на сказанное, в следующих нескольких примерах
