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

Перегрузка операций обычно полезна только при построении атомарных типов данных. Векторы, матрицы, текст, точки, фигуры, множества и т.п. будут подходящими кандидатами на перегрузку операций, но люди, менеджеры, автомобили, подключения к базе данных и веб-страницы — нет. В качестве эмпирического правила запомните, что если перегруженная операция затрудняет понимание пользователем функциональности типа, то не перегружайте ее. Используйте такую возможность с умом.

Понятие специальных преобразований типов

Давайте теперь обратимся к теме, тесно связанной с перегрузкой операций, а именно — к специальным преобразованиям типов. Чтобы заложить фундамент для последующего обсуждения, кратко вспомним понятие явных и неявных преобразований между числовыми данными и связанными типами классов.

Повторение: числовые преобразования

В терминах встроенных числовых типов (

, , и т.д.) явное преобразование требуется, когда вы пытаетесь сохранить большее значение в контейнере меньшего размера, т.к. подобное действие может привести к утере данных. По существу тем самым вы сообщаете компилятору, что отдаете себе отчет в том, что делаете. И наоборот — неявное преобразование происходит автоматически, когда вы пытаетесь поместить меньший тип в больший целевой тип, что не должно вызвать потерю данных:

Повторение: преобразования между связанными типами классов

В главе 6 было показано, что типы классов могут быть связаны классическим наследованием (отношение "является"). В таком случае процесс преобразования C# позволяет осуществлять приведение вверх и вниз по иерархии классов. Например, производный класс всегда может быть неявно приведен к базовому классу. Тем не менее, если вы хотите сохранить объект базового класса в переменной производного класса, то должны выполнить явное приведение:

Продемонстрированное явное приведение работает из-за того, что классы

и связаны классическим наследованием, а объект создан как экземпляр . Однако если является экземпляром , тогда приведение вызывает генерацию исключения . При наличии сомнений по поводу успешности приведения вы должны использовать ключевое слово , как обсуждалось в главе 6. Ниже показан переделанный пример:

Но что если есть два типа классов в разных иерархиях без общего предка (кроме

), которые требуют преобразований? Учитывая, что они не связаны классическим наследованием, типичные операции приведения здесь не помогут (и вдобавок компилятор сообщит об ошибке).

В качестве связанного замечания обратимся к типам значений (структурам). Предположим, что имеются две структуры с именами

и . Поскольку они не могут задействовать классическое наследование (т.к. запечатаны), не существует естественного способа выполнить приведение между этими по внешнему виду связанными типами.

Несмотря на то что в структурах можно было бы создать вспомогательные методы (наподобие

), язык C# позволяет строить специальные процедуры преобразования, которые дают типам возможность реагировать на операцию приведения . Следовательно, если корректно сконфигурировать структуры, тогда для явного преобразования между ними можно будет применять такой синтаксис:

Создание специальных процедур преобразования

Начните с создания нового проекта консольного приложения по имени

. В языке C# предусмотрены два ключевых слова, и , которые можно использовать для управления тем, как типы должны реагировать на попытку преобразования. Предположим, что есть следующие определения структур: