Герберт Шилдт - C# 4.0 полное руководство - 2011
И во-вторых, ограничение на базовый класс гарантирует использование только тех аргументов типа, которые поддерживают указанный базовый класс. Это означает, что для любого ограничения, накладываемого на базовый класс, аргумент типа должен обозначать сам базовый класс или производный от него класс. Если же попытаться использовать аргумент типа, не соответствующий указанному базовому классу или не наследующий его, то в результате возникнет ошибка во время компиляции. /
Ниже приведена общая форма наложения ограничения на базовый класс, в которой используется оператор where:
where Т : имя_базового_класса
где Г обозначает имя параметра типа, а имя_базового_класса — конкретное имя ограничиваемого базового класса. Одновременно в этой форме ограничения может быть указан только один базовый класс.
В приведенном ниже простом примере демонстрируется механизм наложения ограничения на базовый класс.
// Простой пример, демонстрирующий механизм наложения // ограничения на базовый класс.
using System;
class А {
public void Hello () {
Console.WriteLine("Hello");
// Класс В наследует класс А. class В : А { }
// Класс С не наследует класс А. class С '{ }
//В силу ограничения на базовый класс во всех аргументах типа,
// передаваемых классу Test, должен присутствовать базовый класс А. class Test<T> where Т : А {
Т obj;
public Test(Т о) { obj = о;
}
public void SayHelloO {
// Метод Hello() вызывается, поскольку он объявлен в базовом классе А. obj.Hello();
}
}
class BaseClassConstraintDemo { static void Main() {
A a = new A();
В b = new В()
С с = new С()j
// Следующий код вполне допустим, поскольку класс А указан как базовый.
Test<A> tl = new Test<A>(a);
tl.SayHello();
// Следующий код вполне допустим, поскольку класс В наследует от класса А.
Test<B> t2 = new Test<B> (b);
t2.SayHello();
// Следующий код недопустим, поскольку класс С не наследует от класса А.
// Test<C> t3 = new Test<C>(c); // Ошибка!
// t3.SayHello(); // Ошибка!
}
}
В данном примере кода класс А наследуется классом В, но не наследуется классом С. Обратите также внимание на то, что в классе А объявляется метод Hello (), а класс Test объявляется как обобщенный следующим образом.
class Test<T> where Т : А {
Оператор where в этом объявлении накладывает следующее ограничение: любой аргумент, указываемый для типа Т, должен иметь класс А в качестве базового.
А теперь обратите внимание на то, что в классе Test объявляется метод SayHello (), как показано ниже.
public void SayHelloO {
// Метод Hello () вызывается, поскольку он объявлен в базовом классе А. obj.Hello();
}
Этот метод вызывает в свою очередь метод Hello () для объекта obj типа Т. Любопытно, что единственным основанием для вызова метода Hello () служит следующее требование ограничения на базовый класс: любой аргумент типа, привязанный к типу Т, должен относиться к классу А или наследовать от класса А, в котором объявлен метод Hello (). Следовательно, любой допустимый тип Т будет также определять метод Hello (). Если бы данное ограничение на базовый класс не было наложено, то компилятору ничего не было бы известно о том, что метод Hello () может быть вызван для объекта типа Т. Убедитесь в этом сами, удалив оператор where из объявления обобщенного класса Test. В этом случае программа не подлежит компиляции, поскольку теперь метод Hello () неизвестен.
Помимо разрешения доступа к членам базового класса, ограничение на базовый класс гарантирует, что в качестве аргументов типа могут быть переданы только те типы данных, которые наследуют базовый класс. Именно поэтому приведенные ниже строки кода закомментированы.
// Test<C> t3 = new Test<C>(c); // Ошибка!
// t3.SayHello(); // Ошибка!
Класс С не наследует от класса А, и поэтому он не может использоваться в качестве аргумента типа при создании объекта типа Test. Убедитесь в этом сами, удалив символы комментария и попытавшись перекомпилировать этот код.
Прежде чем продолжить изложение дальше, рассмотрим вкратце два последствия наложения ограничения на базовый класс. Во-первых, это ограничение разрешает доступ к членам базового класса из обобщенного класса. И во-вторых, оно гарантирует допустимость только тех аргументов типа, которые удовлетворяют данному ограничению, обеспечивая тем самым типовую безопасность.
В предыдущем примере показано, как накладывается ограничение на базовый класс, но из него не совсем ясно, зачем это вообще нужно. Для того чтобы особое значение ограничения на базовый класс стало понятнее, рассмотрим еще один, более практический пример. Допустим, что требуется реализовать механизм управления списками телефонных номеров, чтобы пользоваться разными категориями таких списков, в частности отдельными списками для друзей, поставщиков, клиентов и т.д. Для этой цели можно сначала создать класс PhoneNumber, в котором будут храниться имя абонента и номер его телефона. Такой класс может иметь следующий вид.
// Базовый класс, в котором хранятся имя абонента и номер его телефона, class PhoneNumber {
public PhoneNumber(string n, string num) {
Name = n;
Number = num;
}
// Автоматически реализуемые свойства, в которых // хранятся имя абонента и номер его телефона, public string Number { get; set; } public string Name { get; set; }
Далее создадим классы, наследующие класс PhoneNumber: Friend и Supplier. Эти классы приведены ниже.
// Класс для телефонных номеров друзей, class Friend : -PhoneNumber {
public Friend(string n, string num, bool wk) : base(n, num)
{
IsWorkNumber = wk;
}
public bool IsWorkNumber { get; private set; }
// ...
}
// Класс для телефонных номеров поставщиков, class Supplier : PhoneNumber {
public Supplier(string n, string num) : base(n, num) { }
// ...
}
Обратите внимание на то, что в класс Friend введено свойство IsWorkNumber, возвращающее логическое значение true, если номер телефона является рабочим.
Для управления списками телефонных номеров создадим еще один класс под названием PhoneList. Его следует сделать обобщенным, поскольку он должен служить для управления любым списком телефонных номеров. В функции такого управления должен, в частности, входить поиск телефонных номеров по заданным именам и наоборот, поэтому на данный класс необходимо наложить ограничение по типу, требующее, чтобы объекты, сохраняемые в списке, были экземплярами класса, производного от класса PhoneNumber.
// Класс PhoneList способен управлять любым видом списка телефонных // номеров, при условии, что он является производным от класса PhoneNumber.
class PhoneList<T> where T : PhoneNumber {
T[] phList; int end;
public PhoneList() {
phList = new T[10]; end = 0;
}
// Добавить элемент в список, public bool Add(T newEntry) { if(end == 10) return false; phList[end] = newEntry; end++;
return true;
// Найти и возвратить сведения о телефоне по заданному имени, public Т FindByName(string name) { for(int i=0; i<end; i++) {
// Имя может использоваться, потому что его свойство Name // относится к членам класса PhoneNumber, который является // базовым по накладываемому ограничению, if(phList[i].Name == name) return phList[i];
}
// Имя отсутствует в сгояске. throw new NotFoundException();
}
// Найти и возвратить сведения о телефоне по заданному номеру, public Т FindByNumber(string number) { for (int i=0; i<end; i++) {
// Номер телефона также может использоваться, поскольку // его свойство Number относится к членам класса PhoneNumber,
// который является базовым по накладываемому ограничению, if(phList[i].Number == number) return phList[i];
}
// Номер телефона отсутствует в списке, throw new NotFoundException();
}
// ...
}
Ограничение на базовый класс разрешает коду в классе PhoneList доступ к свойствам Name и Number для управления любым видом списка телефонных номеров. Оно гарантирует также, что для построения объекта класса PhoneList будут использоваться только доступные типы. Обратите внимание на то, что в классе PhoneList генерируется исключение NotFoundException, если имя или номер телефона не найдены. Это специальное исключение, объявляемое ниже.
