Полное руководство. С# 4.0

Ниже приведен простой пример, демонстрирующий наложение ограничения new. // Продемонстрировать наложение ограничения new на конструктор. using System; class MyClass { public MyClass { // ... } // ... } class Test<T> where T : new { T obj; public Test { // Этот код работоспособен благодаря наложению ограничения new. obj = new Т; // создать объект типа Т } // ... } class ConsConstraintDemo { static void Main { Test<MyClass> x = new Test<MyClass>; } }

Прежде всего обратите внимание на объявление класса Test. class Test<T> where T : new {

В силу накладываемого ограничения new любой аргумент типа должен предо ставлять конструктор без параметров.

Далее проанализируем приведенный ниже конструктор класса Test. public Test { // Этот код работоспособен благодаря наложению ограничения new. obj = new Т; // создать объект типа Т }

В этом фрагменте кода создается объект типа Т, и ссылка на него присваивается переменной экземпляра obj. Такой код допустим только потому, что ограничение new требует наличия конструктора. Для того чтобы убедиться в этом, попробуйте сначала удалить ограничение new, а затем попытайтесь перекомпилировать про грамму. В итоге вы получите сообщение об ошибке во время компиляции.

В методе Main получается экземпляр объекта типа Test, как показано ниже. Test<MyClass> х = new Test<MyClass>;

Обратите внимание на то, что аргументом типа в данном случае является класс MyClass и что в этом классе определяется конструктор без параметров. Следователь но, этот класс допускается использовать в качестве аргумента типа для класса Test. Следует особо подчеркнуть, что в классе MyClass совсем не обязательно определять конструктор без параметров явным образом. Его используемый по умолчанию кон структор вполне удовлетворяет накладываемому ограничению. Но если классу по требуются другие конструкторы, помимо конструктора без параметров, то придется объявить явным образом и вариант без параметров.

Что касается применения ограничения new, то следует обратить внимание на три других важных момента. Во-первых, его можно использовать вместе с другими ограничениями, но последним по порядку. Во-вторых, ограничение new позволяет конструировать объект, используя только конструктор без параметров, — даже если доступны другие конструкторы. Иными словами, передавать аргументы конструктору параметра типа не разрешается. И в-третьих, ограничение new нельзя использовать одновременно с ограничением типа значения, рассматриваемым далее. Ограничения ссылочного типа и типа значения

Два других ограничения позволяют указать на то, что аргумент, обозначающий тип, должен быть либо ссылочного типа, либо типа значения. Эти ограничения оказывают ся полезными в тех случаях, когда для обобщенного кода важно провести различие между ссылочным типом и типом значения. Ниже приведена общая форма ограниче ния ссылочного типа. where Т : class

В этой форме с оператором where ключевое слово class указывает на то, что ар гумент Т должен быть ссылочного типа. Следовательно, всякая попытка использовать тип значения, например int или bool, вместо Т приведет к ошибке во время компи ляции.

Ниже приведена общая форма ограничения типа значения. where Т : struct

В этой форме ключевое слово struct указывает на то, что аргумент Т должен быть типа значения. (Напомним, что структуры относятся к типам значений.) Следователь но, всякая попытка использовать ссылочный тип, например string, вместо T приведет к ошибке во время компиляции. Но если имеются дополнительные ограничения, то в любом случае class или struct должно быть первым по порядку накладываемым ограничением.

Ниже приведен пример, демонстрирующий наложение ограничения ссылочного типа. // Продемонстрировать наложение ограничения ссылочного типа. using System; class MyClass { // ... } // Наложить ограничение ссылочного типа. class Test<T> where Т : class { Т obj; public Test { // Следующий оператор допустим только потому, что // аргумент Т гарантированно относится к ссылочному // типу, что позволяет присваивать пустое значение. obj = null; } // ... } class ClassConstraintDemo { static void Main { // Следующий код вполне допустим, поскольку MyClass является классом. Test<MyClass> х = new Test<MyClass>; // Следующая строка кода содержит ошибку, поскольку // int относится к типу значения. // Test<int> у = new Test<int>; } }

Обратите внимание на следующее объявление класса Test. class Test<T> where T : class {

Ограничение class требует, чтобы любой аргумент Т был ссылочного типа. В дан ном примере кода это необходимо для правильного выполнения операции присваи вания в конструкторе класса Test. public Test { // Следующий оператор допустим только потому, что // аргумент Т гарантированно относится к ссылочному // типу, что позволяет присваивать пустое значение. obj = null; }

В этом фрагменте кода переменной obj типа T присваивается пустое значение. Та кое присваивание допустимо только для ссылочных типов. Как правило, пустое зна чение нельзя присвоить переменной типа значения. (Исключением из этого правила является обнуляемый тип, который представляет собой специальный тип структуры, инкапсулирующий тип значения и допускающий пустое значение (null). Подробнее об этом — в главе 20.) Следовательно, в отсутствие ограничения такое присваивание было бы недопустимым, и код не подлежал бы компиляции. Это один из тех случаев, когда для обобщенного кода может оказаться очень важным различие между типами значений и ссылочными типами.

Ограничение типа значения является дополнением ограничения ссылочного типа. Оно просто гарантирует, что любой аргумент, обозначающий тип, должен быть типа значения, в том числе struct и enum. (В данном случае обнуляемый тип не относится к типу значения.) Ниже приведен пример наложения ограничения типа значения. // Продемонстрировать наложение ограничения типа значения. using System; struct MyStruct { // ... } class MyClass { // ... } class Test<T> where T : struct { T obj; public Test(T x) { obj = x; } // ... } class ValueConstraintDemo { static void Main { // Оба следующих объявления вполне допустимы. Test<MyStruct> х = new Test<MyStruct>(new MyStruct); Test<int> у = new Test<int>(10); // А следующее объявление недопустимо! // Test<MyClass> z = new Test<MyClass>(new MyClass); } }

В этом примере кода класс Test объявляется следующим образом. class Test<T> where Т : struct {

На параметр типа Т в классе Test накладывается ограничение struct, и поэто му к нему могут быть привязаны только аргументы типа значения. Это означает, что объявления Test и Test вполне допустимы, тогда как объявление Test недопустимо. Для того чтобы убедиться в этом, удалите символы ком ментария в начале последней строки приведенного выше кода и перекомпилируйте его. В итоге вы получите сообщение об ошибке во время компиляции. Установление связи между двумя параметрами типа с помощью ограничения

Существует разновидность ограничения на базовый класс, позволяющая установить связь между двумя параметрами типа. В качестве примера рассмотрим следующее объявление обобщенного класса. class Gen<T; V> where V : T {

В этом объявлении оператор where уведомляет компилятор о том, что аргумент типа, привязанный к параметру типа V, должен быть таким же, как и аргумент типа, привязанный к параметру типа Т, или же наследовать от него. Если подобная связь отсутствует при объявлении объекта типа Gen, то во время компиляции возникнет ошибка. Такое ограничение на параметр типа называется неприкрытым ограничением типа. В приведенном ниже примере демонстрируется наложение этого ограничения. // Установить связь между двумя параметрами типа. using System; class А { // ... } class В : А { // ... } // Здесь параметр типа V должен наследовать от параметра типа Т. class Gen<T, V> where V : T { // ... } class NakedConstraintDemo { static void Main { // Это объявление вполне допустимо, поскольку // класс В наследует от класса А. GerKA, В> х = new Gen<A, В>; // А это объявление недопустимо, поскольку // класс А не наследует от класса В. // Gen<B, А> у = new Gen<B, А>; } }

Обратите внимание на то, что класс В наследует от класса А. Проанализируем далее оба объявления объектов класса Gen в методе Main. Как следует из комментария к первому объявлению Gen<A, В> х = new Gen<A, В>;

оно вполне допустимо, поскольку класс В наследует от класса А. Но второе объявление // Gen<B, А> у = new Gen<B, А>;

недопустимо, поскольку класс А не наследует от класса В. Применение нескольких ограничений

С параметром типа может быть связано несколько ограничений. В этом случае ограничения указываются списком через запятую. В этом списке первым должно быть указано ограничение class либо struct, если оно присутствует, или же ограничение на базовый класс, если оно накладывается. Указывать ограничения class или struct одновременно с ограничением на базовый класс не разрешается. Далее по списку должно следовать ограничение на интерфейс, а последним по порядку — ограничение new. Например, следующее объявление считается вполне допустимым. class Gen<T> where Т : MyClass, IMyInterface, new { // ...