Полное руководство. С# 4.0
Шрифт:
} Выполнение этой программы дает следующий результат.
Переменная str содержит: Это строка Переменная val содержит: 10
Переменная str теперь содержит: ЭТО СТРОКА Переменная val теперь содержит: 12
Переменная str2 содержит: это строка Переменная х содержит: 24 Обратите внимание в этой программе на две переменные str и val, объявляемые с помощью типа dynamic. Это означает, что проверка на соответствие типов операций с участием обеих переменных не будет произведена во время компиляции. В итоге для них оказывается пригодной любая операция. В данном случае для переменной str вызываются методы ToUpper и ToLower класса String, а переменная уча ствует в операциях сложения и умножения. И хотя все перечисленные выше действия совместимы с типами объектов, присваиваемых обеим переменным в рассматривае мом здесь примере, компилятору об этом ничего не известно — он просто принимает. И это, конечно, упрощает программирование динамических процедур, хотя и допу скает возможность появления ошибок в подобных действиях во время выполнения. В разбираемом здесь примере программа ведет себя "правильно" во время выпол нения, поскольку объекты, присваиваемые упомянутым выше переменным, поддер живают действия, выполняемые в программе. В частности, переменной val присваи вается целое значение, и поэтому она поддерживает такие целочисленные
bool b = val; то возникнет ошибка при выполнении из-за отсутствия неявного преобразования типа int (который оказывается типом переменной val во время выполнения) в тип bool. Поэтому данная строка кода приведет к ошибке при выполнении, хотя она и будет скомпилирована безошибочно. Прежде чем оставить данный пример программы, попробуйте поэксперименти ровать с ней. В частности, измените тип переменных str и val на object, а затем попытайтесь скомпилировать программу еще раз. В итоге появятся ошибки при ком пиляции, поскольку тип object не поддерживает действия, выполняемые над обеи ми переменными, что и будет обнаружено во время компиляции. В этом, собственно, и заключается основное отличие типов object и dynamic. Несмотря на то что оба типа могут использоваться для ссылки на объект любого другого типа, над перемен ной типа object можно производить только те действия, которые поддерживаются типом object. Если же вы используете тип dynamic, то можете указать какое угодно действие, при условии что это действие поддерживается конкретным объектом, на ко торый делается ссылка во время выполнения. Для того чтобы стало понятно, насколько тип dynamic способен упростить реше ние некоторых задач, рассмотрим простой пример его применения вместе с рефлек сией. Как пояснялось в главе 17, чтобы вызвать метод для объекта класса, получаемого во время выполнения с помощью рефлексии, можно, в частности, обратиться к методу Invoke. И хотя такой способ оказывается вполне работоспособным, нужный метод намного удобнее вызвать по имени в тех случаях, когда его имя известно. Например, вполне возможна такая ситуация, когда в некоторой сборке содержится конкретный класс, поддерживающий методы, имена и действия которых заранее известны. Но по скольку эта сборка подвержена изменениям, то приходится постоянно убеждаться в том, что используется последняя ее версия. Для проверки текущей версии сборки можно, например, воспользоваться рефлексией, сконструировать объект искомого класса, а за тем вызвать методы, определенные в этом классе. Теперь эти методы можно вызвать по имени с помощью типа dynamic, а не метода Invoke, поскольку их имена известны. Разместите сначала приведенный ниже код в файле с именем MyClass.cs. Этот код будет динамически загружаться посредством рефлексии.
public class DivBy { public bool IsDivBylint a, int b) { if((a % b) == 0) return true; return false; } public bool IsEven(int a) { if((a % 2) == 0) return true; return false; }
} Затем скомпилируйте этот файл в библиотеку DLL под именем MyClass.dll. Если вы пользуетесь компилятором командной строки, введите в командной строке следующее.
csc /t:library MyClass.cs Далее составьте программу, в которой применяется библиотека MyClass.dll, как показано ниже.
// Использовать тип dynamic вместе с рефлексией. using System; using System.Reflection;
class DynRefDemo { static void Main { Assembly asm = Assembly.LoadFrom("MyClass.dll"); Type[] all = asm.GetTypes; // Найти класс DivBy. int i; for(i = 0; i < all.Length; i++) if(all[i].Name == "DivBy") break; if(i == all.Length) { Console.WriteLine("Класс DivBy не найден в сборке."); return; } Type t = all[i]; //А теперь найти используемый по умолчанию конструктор. ConstructorInfо[] ci = t.GetConstructors; int j; for(j = 0; j < ci.Length; j++) if(ci[j].GetParameters.Length == 0) break; if(j == ci.Length) { Console.WriteLine("Используемый по умолчанию конструктор не найден."); return; } // Создать объект класса DivBy динамически. dynamic obj = ci[j].Invoke (null); // Далее вызвать по имени методы для переменной obj. Это вполне допустимо, // поскольку переменная obj относится к типу dynamic, а вызовы методов // проверяются на соответствие типов во время выполнения, а не компиляции. if(obj.IsDivBy(15, 3)) Console.WriteLine("15 делится нацело на 3."); else Console.WriteLine("15 HE делится нацело на 3."); if(obj.IsEven(9)) Console.WriteLine("9 четное число."); else Console.WriteLine("9 HE четное число."); }
} Как видите, в данной программе сначала динамически загружается библиотека MyClass.dll, а затем используется рефлексия для построения объекта класса DivBy. Построенный объект присваивается далее переменной obj типа dynamic. А раз так, то методы IsDivBy и IsEven могут быть вызваны для переменной obj по имени, а не с помощью метода Invoke. В данном примере это вполне допустимо, посколь ку переменная obj на самом деле ссылается на объект класса DivBy. В противном слу чае выполнение программы завершилось бы неудачно. Приведенный выше пример сильно упрощен и несколько надуман. Тем не менее он наглядно показывает главное преимущество, которое дает тип dynamic в тех случаях, когда типы получаются во время выполнения. Когда характеристики искомого типа, в том числе методы, операторы, поля и свойства, заранее известны, эти характеристи ки могут быть получены по имени с помощью типа dynamic, как следует из приведен ного выше примера. Благодаря этому код становится проще, короче и понятнее. Применяя тип dynamic, следует также иметь в виду, что при компиляции програм мы тип dynamic фактически заменяется объектом, а для описания его применения во время выполнения предоставляется соответствующая информация. И поскольку тип dynamic компилируется в тип object для целей перегрузки, то оба типа dynamic и object расцениваются как одно и то же. Поэтому при компиляции двух следующих перегружаемых методов возникнет ошибка.
static void f(object v) { // ... } static void f(dynamic v) { // ... } // Ошибка! И последнее замечание: тип dynamic поддерживается компонентом DLR (Dynamic Language Runtime — Средство создания динамических языков во время выполнения), внедренным в .NET 4.0. ## Возможность взаимодействия с моделью СОМ В версии C# 4.0 внедрены средства, упрощающие возможность взаимодействия с неуправляемым кодом, определяемым моделью компонентных объектов (СОМ) и применяемым, в частности, в COM-объекте Office Automation. Некоторые из этих средств, в том числе тип dynamic, именованные и необязательные свойства, пригодны для применения помимо возможности взаимодействия с моделью СОМ. Тема модели СОМ вообще и COM-объекта Office Automation в частности весьма обширна, а порой и довольно сложна, чтобы обсуждать ее в этой книге. Поэтому возможность взаимодей ствия с моделью СОМ выходит за рамки данной книги. Тем не менее две особенности, имеющие отношение к возможности взаимодей ствия с моделью СОМ, заслуживают краткого рассмотрения в этом разделе. Первая из них состоит в применении индексированных свойств, а вторая — в возможности пере давать аргументы значения тем COM-методам, которым требуется ссылка. Как вам должно быть уже известно, в C# свойство обычно связывается только с одним значением с помощью одного из аксессоров get или set. Но совсем иначе дело обсто ит со свойствами модели СОМ. Поэтому, начиная с версии C# 4.0, в качестве выхода из этого затруднительного положения во время работы с COM-объектом появилась воз можность пользоваться индексированным свойством для доступа к COM-свойству, име ющему несколько параметров. С этой целью имя свойства индексируется, почти так же, как это делается с помощью индексатора. Допустим, что имеется объект myXLApp, который относится к типу Microsoft.Office.Interop.Execl.Application. В прошлом для установки строкового значения "OК" в ячейках С1-СЗ электронной таблицы Excel можно было бы воспользоваться оператором, аналогичным следую щему.
myXLapp.get_Range("C1", "С3").set_Value(Type.Missing, "OK"); В этой строке кода интервал ячеек электронной таблицы получается при вызове метода get_Range, для чего достаточно указать начало и конец интервала. А значе ния задаются при вызове метода set_Value, для чего достаточно указать тип (что не обязательно) и конкретное значение. В этих методах используются свойства Range и Value, поскольку у обоих свойств имеются два параметра. Поэтому в прошлом к ним нельзя было обращаться как к свойствам, но приходилось пользоваться упомянутыми выше методами. Кроме того, аргумент Type.Missing служил в качестве обычного за полнителя, который передавался для указания на тип, используемый по умолчанию. Но, начиная с версии C# 4.0, появилась возможно переписать приведенный выше опе ратор, приведя его к следующей более удобной форме.
myXLapp.Range["C1", "С3"].Value = "OK"; В этом случае значения интервала ячеек электронной таблицы передаются с ис пользованием синтаксиса индексаторов, а заполнитель Туре.Missing уже не нужен, поскольку данный параметр теперь задается по умолчанию. Как правило, при определении в методе параметра ref приходится передавать ссылку на этот параметр. Но, работая с моделью СОМ, можно передавать параметру ref значение, не заключая его предварительно в оболочку объекта. Дело в том, что компилятор будет автоматически создавать временный аргумент, который уже заклю чен в оболочку объекта, и поэтому указывать параметр ref в списке аргументов уже не нужно. ## Дружественные сборки Одну сборку можно сделать дружественной по отношению к другой. Такой сборке доступны закрытые члены дружественной ей сборки. Благодаря этому средству стано вится возможным коллективное использование членов выбранных сборок, причем эти члены не нужно делать открытыми. Для того чтобы объявить дружественную сборку, необходимо воспользоваться атрибутом InternalsVisibleTo. ## Разные ключевые слова В заключение этой главы в частности и всей части I вообще будут вкратце представ лены ключевые слова, определенные в C# и не упоминавшиеся в предыдущих главах данной книги. ### Ключевое слов lock Ключевое слово lock используется при создании многопоточных программ. Под робнее оно рассматривается в главе 23, где речь пойдет о многопоточном программи ровании. Но ради полноты изложения ниже приведено краткое описание этого клю чевого слова. Программа на C# может состоять из нескольких потоков исполнения. В этом случае программа считается многопоточной, и отдельные ее части выполняются параллельно, т.е. одновременно и независимо друг от друга. В связи с такой организацией програм мы возникает особого рода затруднение, когда два потока пытаются воспользоваться ресурсом, которым можно пользоваться только по очереди. Для разрешения этого за труднения можно создать критический раздел кода, который будет одновременно вы полняться одним и только одним потоком. И это делается с помощью ключевого слова lock. Ниже приведена общая форма этого ключевого слова:
lock(obj) { // критический раздел кода } где obj обозначает объект, для которого согласуется блокировка кода. Если один поток уже вошел в критический раздел кода, то второму потоку придется ждать до тех пор, пока первый поток не выйдет из данного критического раздела кода. Когда же первый поток покидает критический раздел кода, блокировка снимается и предоставляется второму потоку. С этого момента второй поток может выполнять критический раздел кода. **ПРИМЕЧАНИЕ** Более подробно ключевое слово lock рассматривается в главе 23. ### Ключевое слово readonly Отдельное поле можно сделать доступным в классе только для чтения, объявив его как readonly. Значение такого поля можно установить только с помощью инициали затора, когда оно объявляется или же когда ему присваивается значение в конструк торе. После того как значение доступного только для чтения поля будет установлено, оно не подлежит изменению за пределами конструктора. Следовательно, поле типа readonly удобно для установки фиксированного значения с помощью конструктора. Такое поле можно, например, использовать для обозначения размера массива, кото рый часто используется в программе. Допускаются как статические, так и нестатиче ские поля типа readonly. **ПРИМЕЧАНИЕ** Несмотря на кажущееся сходство, поля типа readonly не следует путать с полями типа const, которые рассматриваются далее в этой главе. Ниже приведен пример применения поля с ключевым словом readonly.
// Продемонстрировать применение поля с ключевым словом readonly. using System;
class MyClass { public static readonly int SIZE = 10; }
class DemoReadOnly { static void Main { int[] source = new int[MyClass.SIZE]; int[] target = new int[MyClass.SIZE]; // Присвоить ряд значений элементам массива source. for(int i=0; i < MyClass.SIZE; i++) source[i] = i; foreach(int i in source) Console.Write(i + " "); Console.WriteLine; // Перенести обращенную копию массива source в массив target. for(int i = MyClass.SIZE-1, j = 0; i > 0; i--, j++) target[j] = source[i]; foreach(int i in target) Console.Write(i + " "); Console.WriteLine; // MyClass.SIZE = 100; // Ошибка!!! He подлежит изменению! }