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

 myPeople.AddPerson(new Person("Lisa", "Simpson", 9));
 myPeople.AddPerson(new Person("Bart", "Simpson", 7));
 myPeople.AddPerson(new Person("Maggie", ''Simpson", 2));
 // Это приведет к ошибке компиляции!
 myPeople.AddPerson(new Car);
 foreach (Person p in myPeople) Console.WriteLine(p);
 Console.ReadLine;
}

Хотя пользовательские коллекции и гарантируют типовую безопасность, при использовании этого подхода приходится создавать новые (и почти идентичные) пользовательские коллекции для каждого из соответствующих типов. Поэтому если вам понадобится пользовательская коллекция, которая должна работать только с классами, являющимися производными базового класса Car (автомобиль), вам придется построить очень похожий тип.

public class CarCollection: IEnumerable {
 private ArrayList arCars = new ArrayList;
 public CarCollection{}
 // Преобразование для вызывающей стороны.
 public Car GetCar(int pos) { return (Car) arCars[pos]; }
 // Вставка только типов Car.
 public void AddCar(Car C) { arCars.Add(c); }
 public void ClearCars { arCars.Clear; }
 public int Count { get { return arCars.Count; } }
 // Поддержка foreach нумератора.
 IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator { return arCars.GetEnumerator; }
}

Вы, наверное, знаете из своего собственного опыта, что процесс создания множества строго типизованных коллекций для учета различных типов является не только трудоемким, но просто кошмарным для последующего обслуживания. Обобщенные коллекции позволяют отложить указание спецификации содержащегося типа до времени создания. Пока что не слишком беспокойтесь о синтаксических деталях. Рассмотрите следующий программный код, в котором используется обобщенный класс с именем System.Collections.Generic.List‹› для создания двух контейнерных объектов, обеспечивающих типовую безопасность.

static void Main(string [] args) {
 // Использование обобщенного типа List только для Person.
 List‹Person› morePeople = new List‹Person›;
 morePeople.Add(new Person);
 // Использование обобщенного типа List только для Car.
 List‹Car› moreCars = new List‹Car›;
 // Ошибка компиляции!
 moreCars.Add(new Person);
}

Проблемы создания объектных образов и строго типизованные коллекции

Строго типизованные коллекции можно найти в библиотеках базовых классов .NET и это очень полезные программные конструкции. Однако эти пользовательские контейнеры мало помотают в решении проблем создания объектных образов. Даже если вы создадите пользовательскую коллекцию с именем IntCollection, предназначенную для работы только с типами данных System.Int32, вам придется создать объект некоторого типа для хранения самих данных (System.Array, System.Collections.ArrayList и т.п.).

public class IntCollection: IEnumerable {
 private ArrayList arInts = new ArrayList;
 public IntCollection {}
 // Восстановление значения для вызывающей стороны.
 public int GetInt(int pos) { return (int)arInts[pos]; }
// Операция создания объектного образа!
 public void AddInt(int i) { arInts.Add(i); }
 public void ClearInts { arInts.Clear; }
 public int Count { get { return arInts.Count; } }
 IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator { return arInts.GetEnumerator; }
}

Вне зависимости от того, какой тип вы выберете для хранения целых чисел (System.Array, System.Collections.ArrayList и т.п.), вы не сможете избавиться от проблемы .NET 1.1, связанной с созданием объектных образов. Нетрудно догадаться, что здесь снова на помощь приходят обобщения. В следующем фрагменте программного кода тип System.Collections.Generic.List‹› используется для создания контейнера целых чисел, не имеющего проблем создания объектных образов и восстановлений значений при вставке и получении типов характеризуемых значений.

static void Main (string [] args) {
 // Баз создания объектного образа!
 List‹int› myInts = new List‹int›;
 myInts.Add.(5);
 // Без восстановления значения!
 int i = myInts[0];
}

Просто в качестве подтверждения рассмотрите следующий CIL-код для этого метода Main (обратите внимание да отсутствие в нем каких бы то ни было блоков box и unbox).

.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed {
 .entrypoint
 // Code size 24 (0x18)
 .maxstack 2
 .locals init ([0] class [mscorlib] System.Collections.Generic.List`1‹int32› myInts, [1] int32 i)
 IL_0000: nop
 IL_0001: newobj instance void class [mscorlib] System.Collections.Generic.List`1‹int32›::.ctor
 IL_0006: stloc.0
 IL_0007: ldloc.0
 IL_0008: ldc.i4.5
 IL_0009: callvirt instance void class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1‹int32›::Add(!0)
 IL_000e: nop
 IL_000f: ldloc.0
 IL_0010: ldc.i4.0
 IL_0011: callvirt instance !0 class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1‹int32›::get_Item(int32)
 IL_0016: stloc.1
 IL_0017: ret
} // end of method Program::Main

Теперь, когда вы имеете лучшее представление о роли обобщений в .NET2.0, мы с вами готовы углубиться в детали. Для начала мы формально рассмотрим пространство имен System.Collections.Generic.

Исходный код. Проект CustomNonGenericCollection размещен в подкаталоге, соответствующем главе 10.

Пространство имен System.Collections.Generic

Обобщенные типы присутствуют во многих библиотеках базовых классов .NET 2.0, но пространство имен System.Collections.Generic буквально наполнено ими (что вполне соответствует его названию). Подобно своему "родственнику" без обобщений (System.Collections), пространство имен System.Collections. Generic содержит множество типов класса и интерфейса, что позволяет вкладывать элементы в самые разные контейнеры. Совсем не удивительно, что обобщенные интерфейсы имитируют соответствующие необобщенные типы из пространства имен System.Collections.