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

ГЛАВА 9. Специальные приемы построения типов

В этой главе вы расширите горизонты вашего понимания языка C#, рассмотрев ряд более сложных (но весьма полезных) синтаксических конструкций. Сначала мы с вами выясним, как использовать метод индексатора. Этот механизм в C# позволяет строить пользовательские типы, обеспечивающие доступ к внутренним подтипам на основе синтаксиса массивов. Научившись строить методы индексатора, вы затем узнаете, как перегружать различные операции (+, -, ‹, › и т.д.) и явно или неявно создавать пользовательские подпрограммы преобразования типов (а также узнаете, зачем это может понадобиться).

Во второй половине главы будет рассмотрен небольшой набор ключевых слов C#, которые позволяют реализовать весьма интересные конструкции, хотя используются не очень часто. Вы узнаете о том, как с помощью ключевых слов checked и unchecked программно учитывать условия переполнения и потери значимости, а также о том, как создается "небезопасный" программный контекст, обеспечивающий возможность непосредственного управления ссылочными типами в C#. Завершается глава обсуждением роли директив препроцессора C#.

Создание пользовательских индексаторов

Как программисты, мы прекрасно знаем, что с помощью индексов можно получить доступ к отдельным элементам, содержащимся в стандартном массиве.

// Объявление массива целых значений.
int[] myInts = {10, 9, 100, 432, 9874};
// Использование операции [] для доступа к элементам.
for (int j = 0; j ‹ myInts.Length; j++) Console.WriteLine("Индекс {0} = {1}", j, myInts[j]);

Этот программный код ни в коем случае не претендует на новизну. Но язык C# дает возможность строить пользовательские классы и структуры, которые могут индексироваться подобно стандартным массивам. Поэтому совсем не удивительно, что метод, который обеспечивает такой доступ к элементам, называется индекса-mopoм.

Перед тем как приступить к созданию соответствующей конструкции, мы рассмотрим один пример. Предположим, что поддержка метода индексатора уже добавлена в пользовательскую коллекцию Garage (гараж), уже рассматривавшуюся в главе 8. Проанализируйте следующий пример ее использования.

// Индексаторы обеспечивают доступ к элементам подобно массивам.
public class Program {
 static void Main(string[] args) {
 Console.WriteLine("***** Забавы с индексаторами *****\n");
 // Предположим, что Garage имеет метод индексатора.
 Garage carLot = new Garage;
 // Добавление в гараж машин с помощью индексатора.
 сarLot[0] = new Саr("FееFee", 200);
 carLot[1] = new Car("Clunker", 90);
 carLot[2] = new Car("Zippy", 30);
 // Чтение и отображение элементов с помощью индексатора.
 for (int i = 0; i ‹ 3; i++) {
 Console.WriteLine("Hомep машины: {0}", i);
 Console.WriteLite("Нaзвaниe: {0}", carLot[i].PetName);
 Console.WriteLine("Максимальная скорость: {0}", carLot[i].CurrSpeed);
 Console.WriteLine;
 }
 Console.ReadLine;
 }
}

Как видите, индексаторы ведут себя во многом подобно пользовательской коллекции, поддерживающей интерфейсы IEnumerator и IEnumerable. Основное различие в том, что вместо доступа к содержимому посредством типов интерфейса вы можете работать с внутренней коллекцией автомобилей, как с обычным массивом.

Здесь возникает вопрос: "Как сконфигурировать класс (или структуру), чтобы обеспечить поддержку соответствующих функциональных возможностей?" Индексатор в C# представляет собой несколько "искаженное" свойство. Для создания индексатора в самой простой форме используется синтаксис this[]. Вот как может выглядеть подходящая модификации типа Garage.

// Добавление индексатора в определение класса.
public class Garage: IEnumerable { // для каждого элемента
 …
 // Использование ArrayList для типов Car.
 private ArrayList carArray = new ArrayList;
 // Индексатор возвращает тип Car, соответствующий
 // Числовому индексу.
 public Car this[int pos] {
 // ArrayList тоже имеет индексатор!
 get { return (Car)carArray[pos]; }
 set { carArray.Add(value); }
 }
}

Если не обращать внимания на ключевое слово this, то объявление индексатора очень похоже на объявление свойства в C#. Но следует подчеркнуть, что индексаторы не обеспечивают иных функциональных возможностей массива, кроме возможности использования операции индексирования, Другими словами, пользователь объекта не может применить программный код, подобный следующему.

// Используется свойство ArrayList.Count? Нет!
Console.WriteLine("Машин в наличии: {0} ", carLot.Count);
Для поддержки этой функциональной возможности вы должны добавить свое свойство Count в тип Garage и, соответственно, делегат.
public class Garage: IEnumerable {
 …
 // Локализация/делегирование в действии снова.
 public int Count { get { return carArray.Count; } }
}

Итак, индексаторы – это еще одна синтаксическая "конфетка", поскольку соответствующих функциональных возможностей можно достичь и с помощью "обычных" методов. Например, если бы тип Garage не поддерживал индексатор, все равно можно было бы позволить "внешнему миру" взаимодействовать с внутренним массивом, используя для этого именованное свойство или традиционные методы чтения и модификации данных (accessor/mutator). Но при использовании индексаторов пользовательские типы коллекции лучше согласуются со структурой библиотек базовых классов .NET.