Язык программирования C#9 и платформа .NET5 - Эндрю Троелсен Страница 21

// public, чтобы позволить типам из других

// сборок реализовывать его поведение.

public interface IDraw

{

  void Draw();

}

Сами по себе интерфейсы приносят не особо много пользы. Тем не менее, когда класс или структура реализует выбранный интерфейс уникальным об разом, появляется возможность получать доступ к предоставленной функциональности, используя ссылку на этот интерфейс в полиморфной манере. Программирование на основе интерфейсов подробно рассматривается в главе 8.

Типы структур CTS

 Концепция структуры также формализована в CTS. Если вы имели дело с языком С, то вас наверняка обрадует, что эти определяемые пользователем типы (user-defined type — UDT) сохранились в мире .NET Core (хотя их внутреннее поведение несколько изменилось). Попросту говоря, структуру можно считать легковесным типом класса, который имеет семантику, основанную на значении. Тонкости структур более подробно исследуются в главе 4. Обычно структуры лучше всего подходят для моделирования геометрических и математических данных и создаются в языке C# с применением ключевого слова struct, например:

// Тип структуры С #.

struct Point

{

  // Структуры могут содержать поля.

  public int xPos, yPos;

  // Структуры могут содержать параметризованные конструкторы.

  public Point(int х, int у)

  { xPos = x; yPos = y;}

  // В структурах могут определяться методы.

  public void PrintPosition()

  {

    Console.WriteLine("({0}, {!})", xPos, yPos);

  }

}

Типы перечислений CTS

Перечисления — это удобная программная конструкция, которая позволяет группировать пары "имя-значение". Например, предположим, что требуется создать игровое приложение, в котором игроку разрешено выбирать персонажа из трех категорий:

Wizard (маг), Fighter (воин) или Thief (вор). Вместо отслеживания простых числовых значений, представляющих каждую категорию, можно было бы создать строго типизированное перечисление, используя ключевое слово enum:

// Тип перечисления C#.

enum CharacterType

{

  Wizard = 100,

  Fighter = 200,

  Thief = 300

}

По умолчанию для хранения каждого элемента выделяется блок памяти, соответствующий 32-битному целому, однако при необходимости (скажем, при программировании для устройств с малым объемом памяти наподобие мобильных устройств) область хранения можно изменить. Кроме того, спецификация CTS требует, чтобы перечислимые типы были производными от общего базового класса System.Enum. Как будет показано в главе 4, в этом базовом классе определено несколько интересных членов, которые позволяют извлекать, манипулировать и преобразовывать лежащие в основе пары "имя-значение" программным образом.

Типы делегатов CTS

Делегаты являются эквивалентом .NET Core указателей на функции в стиле С, безопасных в отношении типов. Основная разница в том, что делегат .NET Core представляет собой класс, производный от System.MulticastDelegate, а не простой указатель на низкоуровневый адрес в памяти. В языке C# делегаты объявляются с помощью ключевого слова delegate:

// Этот тип делегата C# может "указывать" на любой метод,

// возвращающий тип int и принимающий два значения int.

delegate int BinaryOp(int x, int y);

Делегаты критически важны, когда объект необходимо наделить возможностью перенаправления вызова другому объекту, и они формируют основу архитектуры событий .NET Core. Как будет показано в главах 12 и 14, делегаты обладают внутренней поддержкой группового вызова (т.е. перенаправления запроса множеству получателей) и асинхронного вызова методов (т.е. вызова методов во вторичном потоке).

Члены типов CTS

Теперь, когда было представлено краткое описание каждого типа, формализованного в CTS, следует осознать тот факт, что большинство таких типов располагает любым количеством членов. Формально член типа ограничен набором {конструктор, финализатор, статический конструктор, вложенный тип, операция, метод, свойство, индексатор, поле, поле только для чтения, константа, событие}.

В спецификации CTS определены разнообразные характеристики, которые могут быть ассоциированы с заданным членом. Например, каждый член может иметь характеристику видимости (открытый, закрытый или защищенный). Некоторые члены могут быть объявлены как абстрактные (чтобы обеспечить полиморфное поведение в производных типах) или как виртуальные (чтобы определить заготовленную, но допускающую переопределение реализацию). Вдобавок большинство членов могут быть сконфигурированы как статические (связанные с уровнем класса) или члены экземпляра (связанные с уровнем объекта). Создание членов типов будет описано в нескольких последующих главах.

На заметку! Как объясняется в главе 10, в языке C# также поддерживается создание обобщенных типов и обобщенных членов.

Встроенные типы данных CTS

Финальный аспект спецификации CTS, о котором следует знать на текущий момент, заключается в том, что она устанавливает четко определенный набор фундаментальных типов данных. Хотя в каждом отдельном языке для объявления фундаментального типа данных обычно имеется уникальное ключевое слово, ключевые слова всех языков .NET Core в конечном итоге распознаются как один и тот же тип CTS, определенный в сборке по имени mscorlib.dll. В табл. 1.2 показано, каким образом основные типы данных CTS выражаются в языках VB. NET и С#.

Учитывая, что уникальные ключевые слова в управляемом языке являются просто сокращенными обозначениями для реальных типов в пространстве имен System, больше не нужно беспокоиться об условиях переполнения/потери значимости для числовых данных или о том, как строки и булевские значения внутренне представляются в разных языках. Взгляните на следующие фрагменты кода, в которых определяются 32-битные целочисленные переменные в C# и Visual Basic с применением ключевых слов языка, а также формального типа данных CTS:

// Определение целочисленных переменных в С #.

int i = 0;

System.Int32 j = 0;

' Определение целочисленных переменных в VB.

Dim i As Integer = 0

Dim j As System.Int32 = 0

Понятие общеязыковой спецификации

 Как вы уже знаете, разные языки программирования выражают одни и те же программные конструкции с помощью уникальных и специфичных для конкретного языка терминов. Например, в C# конкатенация строк обозначается с использованием операции "плюс" (+), а в VB для этого обычно применяется амперсанд (&). Даже если два разных языка выражают одну и ту же программную идиому (скажем, функцию, не возвращающую значение), то высока вероятность того, что синтаксис на первый взгляд будет выглядеть не сильно отличающимся:

// Ничего не возвращающий метод С #.

public