Полное руководство. С# 4.0
Шрифт:
Синтаксис группового преобразования методов существенно упрощен по сравне нию с прежним подходом к делегированию, поэтому в остальной части книги исполь зуется именно он. Применение методов экземпляра в качестве делегатов
В предыдущем примере использовались статические методы, но делегат может ссылаться и на методы экземпляра, хотя для этого требуется ссылка на объект. Так, ниже приведен измененный вариант предыдущего примера, в котором операции со строками инкапсулируются в классе StringOps. Следует заметить, что в данном слу чае может быть также использован синтаксис группового преобразования методов. // Делегаты могут ссылаться и на методы экземпляра. using System; // Объявить тип делегата. delegate string StrMod(string str); class StringOps { // Заменить пробелы дефисами. public string ReplaceSpaces (string s) { Console.WriteLine("Замена пробелов дефисами."); return s.Replace(' ', '-'); } // Удалить пробелы. public string RemoveSpaces(string s) { string temp = ""; int i; Console.WriteLine("Удаление
Результат выполнения этого кода получается таким же, как и в предыдущем при мере, но на этот раз делегат обращается к методам по ссылке на экземпляр объекта класса StringOps. Групповая адресация
Одним из самых примечательных свойств делегата является поддержка групповой адресации. Попросту говоря, групповая адресация — это возможность создать список, или цепочку вызовов, для методов, которые вызываются автоматически при обращении к делегату. Создать такую цепочку нетрудно. Для этого достаточно получить экзем пляр делегата, а затем добавить методы в цепочку с помощью оператора + или +=. Для удаления метода из цепочки служит оператор - или -=. Если делегат возвращает значение, то им становится значение, возвращаемое последним методом в списке вы зовов. Поэтому делегат, в котором используется групповая адресация, обычно имеет возвращаемый тип void.
Ниже приведен пример групповой адресации. Это переработанный вариант предыдущих примеров, в котором тип значений, возвращаемых методами манипули рования строками, изменен на void, а для возврата измененной строки в вызывающую часть кода служит параметр типа ref. Благодаря этому методы оказываются более приспособленными для групповой адресации. // Продемонстрировать групповую адресацию. using System; // Объявить тип делегата. delegate void StrMod(ref string str); class MultiCastDemo { // Заменить пробелы дефисами. static void ReplaceSpaces(ref string s) { Console.WriteLine("Замена пробелов дефисами."); s = s.Replace(' ', '-'); } // Удалить пробелы. static void RemoveSpaces(ref string s) { string temp = ""; int i; Console.WriteLine("Удаление пробелов."); for(i=0; i < s.Length; i++) if(s[i] != ' ') temp += s[i]; s = temp; } // Обратить строку. static void Reverse(ref string s) { string temp = ""; int i, j; Console.WriteLine("Обращение строки."); for(j=0, i=s.Length-1; i >= 0; i--, j++) temp += s[i]; s = temp; } static void Main { // Сконструировать делегаты. StrMod strOp; StrMod replaceSp = ReplaceSpaces; StrMod removeSp = RemoveSpaces; StrMod reverseStr = Reverse; string str = "Это простой тест."; // Организовать групповую адресацию. strOp = replaceSp; strOp += reverseStr; // Обратиться к делегату с групповой адресацией. strOp(ref str); Console.WriteLine("Результирующая строка: " + str); Console.WriteLine; // Удалить метод замены пробелов и добавить метод удаления пробелов. strOp -= replaceSp; strOp += removeSp; str = "Это простой тест."; // восстановить исходную строку // Обратиться к делегату с групповой адресацией. strOp (ref str); Console.WriteLine("Результирующая строка: " + str); Console.WriteLine; } }
Выполнение этого кода приводит к следующему результату. Замена пробелов дефисами. Обращение строки. Результирующая строка: .тсет-йотсорп-отЭ Обращение строки. Удаление пробелов. Результирующая строка: .тсетйотсорпотЭ
В методе Main из рассматриваемого здесь примера кода создаются четыре экзем пляра делегата. Первый из них, strOp, является пустым, а три остальных ссылаются на конкретные методы видоизменения строки. Затем организуется групповая адресация для вызова методов RemoveSpaces и Reverse. Это делается в приведенных ниже строках кода. strOp = replaceSp; strOp += reverseStr
Сначала делегату strOp присваивается ссылка replaceSp, а затем с помощью опе ратора += добавляется ссылка reverseStr. При обращении к делегату strOp вызы ваются оба метода, заменяя пробелы дефисами и обращая строку, как и показывает приведенный выше результат.
Далее ссылка replaceSp удаляется из цепочки вызовов в следующей строке кода: strOp -= replaceSp;
и добавляется ссылка removeSp в строке кода. strOp += removeSp;
После этого вновь происходит обращение к делегату strOp. На этот раз обращает ся строка с удаленными пробелами.
Цепочки вызовов являются весьма эффективным механизмом, поскольку они по зволяют определить ряд методов,
выполняемых единым блоком. Благодаря этому улучшается структура некоторых видов кода. Кроме того, цепочки вызовов имеют осо бое значение для обработки событий, как станет ясно в дальнейшем. Ковариантность и контравариантностьДелегаты становятся еще более гибкими средствами программирования благодаря двум свойствам: ковариантности и контравариантности. Как правило, метод, передава емый делегату, должен иметь такой же возвращаемый тип и сигнатуру, как и делегат. Но в отношении производных типов это правило оказывается не таким строгим бла годаря ковариантности и контравариантности. В частности, ковариантность позволяет присвоить делегату метод, возвращаемым типом которого служит класс, производный от класса, указываемого в возвращаемом типе делегата. А контравариантность позво ляет присвоить делегату метод, типом параметра которого служит класс, являющийся базовым для класса, указываемого в объявлении делегата.
Ниже приведен пример, демонстрирующий ковариантность и контравариант ность. // Продемонстрировать ковариантность и контравариантность. using System; class X { public int Val; } // Класс Y, производный от класса X. class Y : X { } // Этот делегат возвращает объект класса X и // принимает объект класса Y в качестве аргумента. delegate X ChangeIt(Y obj); class CoContraVariance { // Этот метод возвращает объект класса X и // имеет объект класса X в качестве параметра. static X IncrA(X obj) { X temp = new X; temp.Val = obj.Val + 1; return temp; } // Этот метод возвращает объект класса Y и // имеет объект класса Y в качестве параметра. static Y IncrB(Y obj) { Y temp = new Y; temp.Val = obj.Val + 1; return temp; } static void Main { Y Yob = new Y; // В данном случае параметром метода IncrA является объект класса X, // а параметром делегата ChangeIt — объект класса Y. Но благодаря // контравариантности следующая строка кода вполне допустима. Changelt change = IncrA; X Xob = change(Yob); Console.WriteLine("Xob: " + Xob.Val); // В этом случае возвращаемым типом метода IncrB служит объект класса Y, // а возвращаемым типом делегата ChangeIt — объект класса X. Но благодаря // ковариантности следующая строка кода оказывается вполне допустимой. change = IncrB; Yob = (Y) change (Yob); Console.WriteLine("Yob: " + Yob.Val); } }
Вот к какому результату приводит выполнение этого кода. Xob: 1 Yob: 1
В данном примере класс Y является производным от класса X. А делегат ChangeIt объявляется следующим образом. delegate X ChangeIt(Y obj);
Делегат возвращает объект класса X и принимает в качестве параметра объект клас са Y. А методы IncrA и IncrB объявляются следующим образом. static X IncrA(X obj) static Y IncrB(Y obj)
Метод IncrA принимает объект класса X в качестве параметра и возвращает объект того же класса. А метод IncrB принимает в качестве параметра объект клас са Y и возвращает объект того же класса. Но благодаря ковариантности и контравари антности любой из этих методов может быть передан делегату ChangeIt, что и демон стрирует рассматриваемый здесь пример.
Таким образом, в строке ChangeIt change = IncrA;
метод IncrA может быть передан делегату благодаря контравариантности, так как объект класса X служит в качестве параметра метода IncrA, а объект класса Y — в качестве параметра делегата ChangeIt. Но метод и делегат оказываются совмести мыми в силу контравариантности, поскольку типом параметра метода, передаваемого делегату, служит класс, являющийся базовым для класса, указываемого в качестве типа параметра делегата.
Приведенная ниже строка кода также является вполне допустимой, но на этот раз благодаря ковариантности. change = IncrB;
В данном случае возвращаемым типом для метода IncrB служит класс Y, а для делегата — класс X. Но поскольку возвращаемый тип метода является производным классом от возвращаемого типа делегата, то оба оказываются совместимыми в силу ковариантности. Класс System.Delegate
Все делегаты и классы оказываются производными неявным образом от класса System.Delegate. Как правило, членами этого класса не пользуются непосред ственно, и это не делается явным образом в данной книге. Но члены класса System. Delegate могут оказаться полезными в ряде особых случаев. Назначение делегатов
В предыдущих примерах был наглядно продемонстрирован внутренний механизм действия делегатов, но эти примеры не показывают их истинное назначение. Как пра вило, делегаты применяются по двум причинам. Во-первых, как упоминалось ранее в этой главе, делегаты поддерживают события. И во-вторых, делегаты позволяют вы зывать методы во время выполнения программы, не зная о них ничего определенно го в ходе компиляции. Это очень удобно для создания базовой конструкции, допу скающей подключение отдельных программных компонентов. Рассмотрим в качестве примера графическую программу, аналогичную стандартной сервисной программе Windows Paint. С помощью делегата можно предоставить пользователю возможность подключать специальные цветные фильтры или анализаторы изображений. Кроме того, пользователь может составлять из этих фильтров или анализаторов целые по следовательности. Подобные возможности программы нетрудно обеспечить, исполь зуя делегаты. Анонимные функции