Главная страница

программирование. Руководство su P# a n Reference в herbert schildt полное руководство с 0 герберт шилдт


Скачать 3.32 Mb.
НазваниеРуководство su P# a n Reference в herbert schildt полное руководство с 0 герберт шилдт
Анкорпрограммирование
Дата25.01.2022
Размер3.32 Mb.
Формат файлаrtf
Имя файлаc-40-polnoe-rukovodstvo-2011.rtf
ТипРуководство
#341448
страница65 из 97
1   ...   61   62   63   64   65   66   67   68   ...   97

public static void
Сортирует массив array по нарастающей в задан
Sort(T[] array, int
ных пределах, начиная с элемента, указываемого по
index, int length,
индексу array [ index] , и включая число элемен
Icomparer comparer)
тов, определяемых параметром length , а также используя способ сравнения, задаваемый параметром comparer. Массив должен быть одномерным
Метод
Назначение
public static void
Сортирует по нарастающей два одномерных мас
Sort(Array keys, Array
сива в.заданных пределах, начиная с элемента,
items, int index, int
указываемого по индексу index , и включая число
length)
элементов, определяемых параметром length. Массив keys содержит ключи сортировки, а массив i terns значения, связанные с этими ключами. Следовательно, оба массива должны содержать
пары “ключ‑значение". После сортировки элементы обоих массивов располагаются в заданных пределах по порядку возрастания ключей
public static void
Сортирует по нарастающей два одномерных мас
Sort(TKey[]
сива в заданных пределах, начиная с элемента,
keys, TValue[] items, int
указываемого по индексу index , и включая число
index, int length)
элементов, определяемых параметром length. Массив keys содержит ключи сортировки, а массив i terns – значения, связанные с этими ключами. Следовательно, оба массива должны содержать пары “ключ‑значение". После сортировки элемен
ты обоих массивов располагаются в заданных пределах по порядку возрастания ключей
public static void
Сортирует по нарастающей два одномерных мас
Sort(Array keys, Array
сива в заданных пределах, начиная с элемента,
items, int index, int
указываемого по индексу index , и включая число
length, IComparer comparer)
элементов, определяемых параметром length , а также используя способ сравнения, задаваемый параметром comparer. Массив keys содержит ключи сортировки, а массив items значения, связанные с этими ключами. Следовательно, эти два массива должны содержать пары “ключ‑значение". После сортировки элементы обоих мас
сивов располагаются в заданных пределах по порядку возрастания ключей
public static void
Сортирует по нарастающей два одномерных мас
Sort(TKey[]
сива в заданных пределах, начиная с элемента,
keys, TV items, int index,
указываемого по индексу index , и включая число
int length, Icomparer
элементов, определяемых параметром length , а
comparer)
также используя способ сравнения, задаваемый параметром comparer. Массив keys содержит ключи сортировки,,а массив items значения, связанные с этими ключами. Следовательно, эти два массива должны содержать пары .“ключ‑
значение". После сортировки элементы обоих массивов располагаются в заданных пределах по порядку возрастания ключей
Метод
Назначение
public static bool
Возвращает логическое значение true, если все
TrueForAll(T [] array,
элементы массива array удовлетворяют условию
Predicate match)
предиката, задаваемого параметром match. Если один или более элементов этого массива не удовлетворяют заданному условию, то возвращается логическое значение false

Сортировка и поиск в массивах

Содержимое массива нередко приходится сортировать. Для этой цели в классе Array предусмотрен обширный ряд сортирующих методов. Так, с помощью разных вариантов метода Sort () можно отсортировать массив полностью или в заданных пределах либо отсортировать два массива, содержащих соответствующие пары "ключ‑значение". После сортировки в массиве можно осуществить эффективный поиск, используя разные варианты метода BinarySearch (). В качестве примера ниже приведена программа, в которой демонстрируется применение методов Sort () и BinarySearch () для сортировки и поиска в массиве значений типа int.

// Отсортировать массив и найти в нем значение.

using System;

class SortDemo {

static void Main() {

int [ ] nums = { 5, 4, 6, 3, 14, 9, 8, 17, 1, 24, ‑1, 0 };

// Отобразить исходный порядок следования.

Console.Write("Исходный порядок следования: "); foreach(int i in nums)

Console.Write(i + " ") ;

Console.WriteLine();

// Отсортировать массив.

Array.Sort(nums);

// Отобразить порядок следования после сортировки.

Console.Write("Порядок следования после сортировки: "); foreach(int i in nums)

Console.Write(i + " ");

Console.WriteLine ();

// Найти значение 14.

int idx = Array.BinarySearch(nums, 14);

Console.WriteLine("Индекс элемента массива со значением 14: " + idx) ;

}

}

Вот к какому результату приводит выполнение этой программы.

Исходный порядок следования: 54 63 14 98 17 124‑10 Порядок следования после сортировки: ‑101345689141724 Индекс элемента массива со значением 14: 9

В приведенном выше примере массив состоит из элементов типа int, который относится к категории типов значений. Все методы, определенные в классе Array, автоматически доступны для обработки массивов всех встроенных в C# типов значений. Но в отношении массивов ссылок на объекты это правило может и не соблюдаться. Так, для сортировки массива ссылок на объекты в классе типа этих объектов должен быть реализован интерфейс IComparable или IComparable. Если же ни один из этих интерфейсов не реализован в данном классе, то во время выполнения программы может возникнуть исключительная ситуация в связи с попыткой отсортировать подобный массив или осуществить в нем поиск. Правда, реализовать оба интерфейса, IComparable и IComparable, совсем нетрудно.

В интерфейсе IComparable определяется один метод.

int CompareTo(object obj) .

В этом методе значение вызывающего объекта сравнивается со значением объекта, определяемого параметром obj. Если значение вызывающего объекта больше, чем у объекта obj, то возвращается положительное значение; если оба значения равны – нулевое значение, а если значение вызывающего объекта меньше, чем у объекта obj, – отрицательное значение.

Интерфейс IComparable является обобщенным вариантом интерфейса IComparable. Поэтому в нем определен следующий обобщенный вариант метода CompareTo().

int CompareTo(Т other)

Обобщенный вариант метода CompareTo () действует аналогично необобщенному его варианту. В нем значение вызывающего объекта также сравнивается со значением объекта, определяемого параметром other. Если значение вызывающего объекта больше, чем у объекта other, то возвращается положительное значение; если оба значения равны – нулевое значение, а если значение вызывающего объекта меньше, чем у объекта other, – отрицательное значение. Преимущество интерфейса IComparable заключается в том, что он'обеспечивает типовую безопасность, поскольку в этом случае тип обрабатываемых данных указывается явным образом, а следовательно, никакого приведения типа object сравниваемого объекта к нужному типу не требуется. В качестве примера ниже приведена программа, в которой демонстрируются сортировка и поиск в массиве объектов определяемого пользователем класса.

// Отсортировать массив объектов и осуществить в нем поиск, using System;

class MyClass : IComparable { public int i;

public MyClass(int x) { i = x; }

// Реализовать интерфейс IComparable. public int CompareTo(MyClass v) { return i ‑ v.i;

}

public bool Equals(MyClass v) { return i == v.i;

}

class SortDemo {

static void Main() {

MyClass[] nums = new MyClass[5];

nums[0] = new MyClass(5); nums[l] = new MyClass (2); nums[2] = new MyClass (3); nums[3] = new MyClass(4); nums[4] = new MyClass(1);

// Отобразить исходный порядок следования.

Console.Write("Исходный порядок следования: "); foreach(MyClass о in nums)

Console.Write(о.i + " ");

Console.WriteLine ();

// Отсортировать массив.

Array.Sort(nums);

// Отобразить порядок следования после сортировки.

Console.Write("Порядок следования после сортировки: "); foreach(MyClass о in nums)

Console.Write(о.i + " ");

Console.WriteLine ();

// Найти объект MyClass (2).

MyClass x = new MyClass (2);

int idx = Array.BinarySearch(nums, x);

Console.WriteLine("Индекс элемента массива с объектом MyClass(2): " + idx) ;

}

}

При выполнении этой программы получается следующий результат.

Исходный порядок следования: 5 2 3 4 1 Порядок следования после сортировки: 12 3 4 5 Индекс элемента массива с объектом MyClass(2): 1

При сортировке или поиске в массиве строк может возникнуть потребность явно указать способ сравнения символьных строк. Так, если массив будет сортироваться с использованием одних настроек культурной среды, а поиск в нем – с помощью других настроек, то во избежание ошибок, скорее всего, придется явно указать способ сравнения. Аналогичная ситуация возникает и в том случае, если требуется отсортировать массив символьных строк при настройках культурной среды, отличающихся от текущих. Для выхода из подобных ситуаций можно передать экземпляр объекта типа StringComparer параметру типа IComparer, который поддерживается в целом ряде перегружаемых вариантов методов Sort ( ) и BinarySearch ().

ПРИМЕЧАНИЕ

Более подробно особенности сравнения строк рассматриваются в главе 22.

Класс StringComparer объявляется в пространстве имен System и реализует, среди прочего, интерфейсы IComparer и I Comparer <Т>. Поэтому экземпляр объекта типа StringComparer может быть передан в качестве аргумента параметру типа IComparer. Кроме того, в классе StringComparer определен ряд доступных только для чтения свойств, возвращающих экземпляр объекта типа StringComparer и поддерживающих различные способы сравнения символьных строк. Все эти свойства перечислены ниже.
Свойство
Способ сравнения
public static StringComparer
С учетом регистра и культурной среды
CurrentCulture {get; }
public static StringComparer
Без учета регистра, но с учетом культур
CurrentCulturelgnoreCase {get; }
ной среды
public static StringComparer
С учетом регистра и безотносительно
InvariantCulture {get; }
к культурной среде
public static StringComparer
Без учета регистра и безотносительно
InvariantCulturelgnoreCase {get; }
к культурной среде
public static StringComparer Ordinal
Порядковое сравнение с учетом реги
{get; }
стра
public static StringComparer
Порядковое сравнение без учета реги
OrdinallgnoreCase {get; }
стра
Передавая явным образом экземпляр объекта типа StringComparer, можно совершенно однозначно определить порядок сортировки или поиска в массиве. Например, в приведенном фрагменте кода сортировка и поиск в массиве символьных строк осуществляется с помощью свойства StringComparer. Ordinal.

string[] strs = { "xyz", "one" , "beta", "Alpha" };

// ...

Array.Sort(strs, StringComparer.Ordinal);

int idx = Array.BinarySearch(strs, "beta", StringComparer.Ordinal) ;

Обращение содержимого массива

Иногда оказывается полезно обратить содержимое массива и, в частности, отсортировать по убывающей массив, отсортированный по нарастающей. Для такого обращения массива достаточно вызвать метод Reverse (). С его помощью можно обратить содержимое массива полностью или частично. Этот процесс демонстрируется в приведенной ниже программе.

// Обратить содержимое массива.

using System;

class ReverseDemo { static void Main() {

int[] nums = { 1, 2, 3, 4, 5 };

// Отобразить исходный порядок следования. Console.Write("Исходный порядок следования: ");

foreach(int i in nums)

Console.Write(i + " ");

Console.WriteLine ();

// Обратить весь массив.

Array.Reverse(nums);

// Отобразить обратный порядок следования.

Console.Write("Обратный порядок следования: "); foreach(int i in nums)

Console.Write (i + " ");

Console.WriteLine();

// Обратить часть массива.

Array.Reverse(nums, 1, 3);

// Отобразить обратный порядок следования.

Console.Write("Частично обращенный порядок следования: "); foreach(int i in nums)

Console.Write(i + " ");

Console.WriteLine();

}

}

Эта программа дает следующий результат.

Исходный порядок следования: 12 3 4 5 Обратный порядок следования: 5 4 3 2 1 Частично обращенный порядок следования: 5 2 3 4 1

Копирование массива

Полное или частичное копирование одного массива в другой – это еще одна весьма распространенная операция с массивами. Для копирования содержимого массива служит метод Сору (). В зависимости от его варианта копирование элементов исходного массива осуществляется в начало или в средину целевого массива. Применение метода Сору () демонстрируется в приведенном ниже примере программы.

// Скопировать массив.    ^

using System;

class CopyDemo {

static void Main() {

int[] source ={1, 2, 3, 4, 5}; int[] target = { 11, 12, 13, 14, 15 }; int[] source2 = { ‑1, ‑2, ‑3, ‑4, ‑5 };

// Отобразить исходный массив.

Console.Write("Исходный массив: "); foreach(int i in source) •

Console.Write(i + " ");

Console.WriteLine ();

// Отобразить исходное содержимое целевого массива.

Console.Write("Исходное содержимое целевого массива: "); foreach(int i in target)

Console.Write(i,+ " ");

Console.WriteLine();

// Скопировать весь массив.

Array.Copy(source, target, source.Length);

// Отобразить копию.

Console.Write("Целевой массив после копирования: "); foreach(int i in target)

Console.Write(i + " ");

Console.WriteLine();

// Скопировать в средину целевого массива.

Array.Copy(source2, 2, target, 3, 2);

// Отобразить копию.

Console.Write("Целевой массив после частичного копирования: "); foreach(int i in target)

Console.Write(i + " ");

Console.WriteLine();

}

}

Выполнение этой программы дает следующий результат.

Исходный массив: 12 3 4 5

Исходное содержимое целевого массива: 11 12 13 14 15

Целевой массив после копирования: 12 3 4 5

Целевой массив после частичного копирования: 12 3‑3‑4

Применение предиката

Предикат представляет собой делегат типа System. Predicate, возвращающий логическое значение true или false в зависимости от некоторого условия. Он объявляется следующим образом.

public delegate bool Predicate (T obj)

Объект, проверяемый по заданному условию, передается в качестве параметра obj. Если объект obj удовлетворяет заданному условию, то предикат должен возвратить логическое значение true, в противном случае – логическое значение false. Предикаты используются в ряде методов класса Array, включая: Exists (), Find (), Findlndex () и FindAll () .

В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение предиката с целью определить, содержится ли в целочисленном массиве отрицательное значение. Если такое значение обнаруживается, то данная программа извлекает первое отрицательное значение, найденное в массиве. Для этого в ней используются методы Exists( ) и Find().

class PredDemo {

// Предикатный метод, возвращающий логическое значение true,

// если значение переменной v оказывается отрицательным, static bool IsNeg(int v) { if (v < 0) return true; return false;

}

static void Main() {

int[] nums = { 1, 4, ‑1, 5, ‑9 };

Console.Write("Содержимое массива nums: "); foreach(int i in nums)

Console.Write (i + " ");

Console.WriteLine();

// Сначала проверить, содержит ли массив nums отрицательное значение, if(Array.Exists(nums, PredDemo.IsNeg)) {

Console.WriteLine("Массив nums содержит отрицательное значение.");

// Затем найти первое отрицательное значение" в массиве, int х = Array.Find(nums, PredDemo.IsNeg);

Console.WriteLine("Первое отрицательное значение: " + x);

}

else

Console.WriteLine("В массиве nums отсутствуют отрицательные значения.");

}

}

Эта программа дает следующий результат.

Содержимое массива nums: 14‑15‑9 Массив nums содержит отрицательное значение.

Первое отрицательное значение: ‑1

В данном примере программы в качестве предиката методам Exists () и Find () передается метод IsNeg (). Обратите внимание на следующее объявление метода IsNeg().

static bool IsNeg (int v) {

Методы Exists () и Find () автоматически и по порядку передают элементы массива переменной v. Следовательно, после каждого вызова метода IsNeg () переменная v будет содержать следующий элемент массива.

Применение делегата Action

Делегат Action применяется в методе Array. ForEach () для выполнения заданного действия над каждым элементом массива. Существуют разные формы делегата Action, отличающиеся числом параметров типа. Ниже приведена одна из таких форм.

public delegate void Action (T obj)

В этой форме объект, над которым должно выполняться действие, передается в качестве параметра obj. Когда же эта форма делегата Action применяется в методе Array. ForEach (), то каждый элемент массива передается по порядку объекту obj.

Следовательно, используя делегат Action и метод For Each (), можно в одном операторе выполнить заданную операцию над целым массивом.

В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение делегата Action и метода ForEach (). Сначала в ней создается массив объектов класса MyClass, а затем используется метод Show () для отображения значений, извлекаемых из этого массива. Далее эти значения становятся отрицательными с помощью метода Neg (). И наконец, метод Show () используется еще раз для отображения отрицательных значений. Все эти операции выполняются посредством вызовов метода ForEach () .

// Продемонстрировать применение делегата Action.

using System;

'class MyClass { public int i;

public MyClass(int x) { i = x; }

}

class ActionDemo {

// Метод делегата Action, отображающий значение, которое ему передается, static void Show(MyClass о) {

Console.Write(о.i + " ");

}

// Еще один метод делегата Action, делающий // отрицательным значение, которое ему передается.

static void Neg(MyClass о) {    *

o.i = ‑o.i;

}

static void Main() {

MyClass[] nums = new MyClass[5];

nums[0] = new MyClass(5); nums[l] = new MyClass(2); nums[2] = new MyClass(3); nums[3] = new MyClass(4); nums[4] = new MyClass(1);

Console.Write("Содержимое массива nums: ");

// Выполнить действие для отображения значений.

Array.ForEach(nums, ActionDemo.Show);

Console.WriteLine();

// Выполнить действие для отрицания значений.

Array.ForEach(nums, ActionDemo.Neg);

Console.Write("Содержимое массива nums после отрицания: ");

// Выполнить действие для повторного отображения значений.

Array.ForEach(nums, ActionDemo.Show);

Ниже приведен результат выполнения этой программы.

Содержимое массива nums: 5 2 3 4 1

Содержимое массива nums после отрицания: ‑5 ‑2 ‑3 ‑4 ‑1

Класс BitConverter

В программировании нередко требуется преобразовать встроенный тип данных в массив байтов. Допустим, что на некоторое устройство требуется отправить целое значение, но сделать это нужно отдельными байтами, передаваемыми по очереди. Часто возникает и обратная ситуация, когда данные получаются из устройства в виде упорядоченной последовательности байтов, которые требуется преобразовать в один из встроенных типов. Для подобных преобразований в среде .NET предусмотрен отдельный класс BitConverter.

Класс BitConverter является статическим. Он содержит методы, приведенные в табл. 21.13. Кроме того, в нем определено следующее поле.

public static readonly bool IsLittleEndian

Это поле принимает логическое значение true, если в текущей среде сначала сохраняется младший байт слова, а затем старший. Это так называемый формат с прямым порядком байтов. А если в текущей среде сначала сохраняется старший байт слова, а затем младший, то поле IsLittleEndian принимает логическое значение false. Это так называемый формат с обратным порядком байтов. В компьютерах с процессором Intel Pentium используется формат с прямым порядком байтов.

Таблица 21.13. Методы, определенные в классе BitConverter Метод    Назначение

public static long    Преобразует значение value в целочисленное значение

DoubleToInt64Bits (double типа long и возвращает результат

value)

public static byte [ ]    Преобразует значение value в однобайтовый массив    и

GetBytes (bool value) возвращает результат

public static byte [ ]    Преобразует значение value в двухбайтовый массив    и

GetBytes (char value) возвращает результат

public static byte [ ]    Преобразует значение value в восьмибайтовый массив

GetBytes (double value) и возвращает результат

public static byte [ ]    Преобразует значение value в четырехбайтовый массив

GetBytes (float value) и возвращает результат

public static byte [ ]    Преобразует значение value в четырехбайтовый массив

GetBytes (int value) и возвращает результат

public static byte [ ]    Преобразует значение value в восьмибайтовый массив

GetBytes (long value) и возвращает результат

public static byte [ ]    Преобразует значение value в двухбайтовый массив и

GetBytes (short value) возвращает результат

public static byte [ ]    Преобразует значение value в четырехбайтовый массив

GetBytes (uint value) и возвращает результат

public static byte [ ]    Преобразует значение value в восьмибайтовый массив

GetBytes (ulong value) _и возвращает результат_
Метод
Назначение
public static byte[]
Преобразует значение value в двухбайтовый массив
GetBytes(ushort value)
и возвращает результат
public static double
Преобразует значение value в значение типа double
Int64BitsToDouble(long
и возвращает результат
value)

public static bool
Преобразует байт из элемента массива, указываемого по
ToBoolean(byte[] value,
индексу value [startlndex] , в эквивалентное значе
int startlndex)
ние типа bool и возвращает результат. Ненулевое значе
public static char
ние преобразуется в логическое значение true, а нулевое – в логическое значение false Преобразует два байта, начиная с элемента массива
ToChar(byte[] value , int
value [ index] , в эквивалентное значение типа char
index)
и возвращает результат
public static double
Преобразует восемь байтов, начиная с элемента массива
ToDouble(byte[] value,
value [startlndex] , в эквивалентное значение типа
int startlndex)
double и возвращает результат
public static short
Преобразует два байта, начиная с элемента массива
Tolntl6(byte[] value,
value [startlndex] , в эквивалентное значение типа
int startlndex)
short и возвращает результат
public static int
Преобразует четыре байта, начиная с элемента массива
ToInt32(byte[] value,
value [startlndex] , в эквивалентное значение типа
int startlndex)
int и возвращает результат
public static long
Преобразует восемь байтов, начиная с элемента массива
ToInt64(byte[] value,
value [startlndex] , в эквивалентное значение типа
int startlndex)
long и возвращает результат
public static float
Преобразует четыре байта, начиная с элемента массива
ToSingle(byte[] value,
value [startlndex] , в эквивалентное значение типа
int startlndex)
float и возвращает результат
public static string
Преобразует байты из массива value в символьную
ToString(byte[] value)
строку. Строка содержит шестнадцатеричные значения,
public static string
связанные с этими байтами и разделенные дефисами Преобразует байты из массива value в символьную
ToString(byte[] value ,
строку, начиная с элемента value[startindex] . Стро
int startlndex)
ка содержит шестнадцатеричные значения, связанные
public static string
с этими байтами и разделенные дефисами Преобразует байты из массива value в символьную
ToString(byte[] value,
строку, начиная с элемента value [ startlndex]
int startlndex, int
и включая число элементов, определяемых параметром
length)
length. Строка содержит шестнадцатеричные значения,
public static ushort
связанные с этими байтами и разделенные дефисами Преобразует два байта, начиная с элемента массива
ToUIntl6(byte[] value,
value [startlndex] , в эквивалентное значение типа
int startlndex)
ushort и возвращает результат
public static uint
Преобразует четыре байта, начиная с элемента массива
ToUInt32(byte[] value,
value[startlndex] , в эквивалентное значение типа
int startlndex)
uint и возвращает результат
Метод
Назначение
public static ulong
Преобразует восемь байтов, начиная с элемента массива
ToUInt64(byte [] value,
value[startlndex ] , в эквивалентное значение типа
int startlndex)
ulong и возвращает результат
Генерирование случайных чисел средствами класса Random

Для генерирования последовательного ряда случайных чисел служит класс Random. Такие последовательности чисел оказываются полезными в самых разных ситуациях, включая имитационное моделирование. Начало последовательности случайных чисел определяется некоторым начальным числом, которое может задаваться автоматически или указываться явным образом.

В классе Random определяются два конструктора.

public Random() public Random(int seed)

Первый конструктор создает объект типа Random, использующий системное время для определения начального числа. А во втором конструкторе используется начальное значение seed, задаваемое явным образом.

Методы, определенные в классе Random, перечислены в табл. 21.14.

Таблица 21.14. Методы, определенные в классе Random
Метод
Назначение
public virtual int Next()

public virtual int Next(int maxValue)

public virtual int Next(int minValue, int maxValue)

public virtual void NextBytes(byte [] buffer)

public virtual double NextDouble()

protected virtual double Sample()
Возвращает следующее случайное целое число, которое будет находиться в пределах от 0 до Int32 . MaxValue‑1 включительно

Возвращает следующее случайное целое число, которое будет находиться в пределах от 0 до maxValue‑1 включительно

Возвращает следующее случайное целое число, которое будет находиться в пределах от minValue до maxValue‑1 включительно

Заполняет массив buffer последовательностью случайных целых чисел. Каждый байт в массиве будет находиться в пределах от 0 до Byte .MaxValue‑1 включительно

Возвращает из последовательности следующее случайное число, которое представлено в форме с плавающей точкой, больше или равно 0,0 и меньше 1,0 Возвращает из последовательности следующее случайное число, которое представлено в форме с плавающей точкой, больше или равно 0,0 и меньше 1,0. Для получения несимметричного или специального распределения случайных чисел этот метод необходимо переопределить в производном классе
Ниже приведена программа, в которой применение класса Random демонстрируется на примере создания компьютерного варианта пары игральных костей.

// Компьютерный вариант пары играль/ных костей.

using System;

class RandDice {

static void Main() {

Random ran = new Random();

Console.Write(ran.Next(1, 7) + " ");

Console.WriteLine(ran.Next(1, 7));

}

}

При выполнении этой программы три раза подряд могут быть получены, например, следующие результаты.

5 2

4 4

1 6

Сначала в этой программе создается объект класса Random. А затем в ней запрашиваются два случайных значения в пределах от 1 до 6.

Управление памятью и класс GC

В классе GC инкапсулируются средства "сборки мусора". Методы, определенные в этом классе, перечислены в табл. 21.15.

Таблица 21.15. Методы, определенные в классе GC
Метод
Назначение
public static

voidAddMemoryPressure(long bytesAllocated) public static void CancelFullGCNotification () public static void Collect () public static void Collect(int generation)

public static void Collect (int generation, GCCollectionMode mode)

public static int CollectionCount (int generation)

public static int GetGeneration (object obj)
Задает в качестве параметра bytes Allocated количество байтов, распределенных в неуправляемой области памяти Отменяет уведомление о “сборке мусора”

Инициализирует процесс “сборки мусора” Инициализирует процесс “сборки мусора” в областях памяти с номерами поколений от 0 до

generation

Инициализирует процесс “сборки мусора” в областях памяти с номерами поколений от 0 до generation в'режиме, определяемом параметром mode

Возвращает количество операций “сборки мусора”, выполненных в области памяти с номером поколения generation Возвращает номером поколения для области памяти, доступной по ссылке obj
_ Продолжение табл. 21.15
Метод
Назначение
public static int
Возвращает номер поколения для области па
GetGeneration(WeakReference wo)
мяти, доступной по “слабой" ссылке, задавае
мой параметром wo. Наличие “слабой" ссылки не защищает объект от “сборки мусора”
public static long
Возвращает общий объем памяти (в байтах),
GetTotalMemory(bool
выделенной на данный момент. Если параметр
forceFullCollection)
forceFullCollection имеет логическое значение true, то сначала выполняется “сборка мусора”
public static void
Создает ссылку на объект obj, защищая
KeepAlive(object obj)
его от “сборки мусора”. Действие этой ссылки оканчивается после выполнения метода

KeepAlive()
public static void Regist
Разрешает уведомление о “сборке мусора”. Зна
erForFullGCNotification(in
чение параметра maxGenerationThreshold
t maxGenerationThreshold, int
обозначает количество объектов второго поко
largeObj ectHeapThreshold)
ления в обычной “куче", которые будут инициировать уведомление. А значение параметра largeObj ectHeapThreshold обозначает количество объектов в крупной “куче", которые будут инициировать уведомление. Оба значения должны быть указаны в пределах от 1 до 99
public static void
Задает в качестве параметра bytesAllocated
RemoveMemoryPressure(long
количество байтов, освобождаемых в неуправ
bytesAllocated)
ляемой области памяти
public static void
Вызывает деструктор для объекта obj.
ReRegisterForFinalize(object
Этот метод аннулирует действие метода
obj)
SuppressFinalize()
public static void
Препятствует вызову деструктора для объекта
SuppressFinalize(object obj)
obj
public static
Ожидает уведомления о том, что должен про
GCNotificationStatus
изойти полный цикл “сборки мусора”. Здесь
WaitForFullGCApproach()
GCNotif icationStatus – перечисление, определенное в пространстве имен System
public static
Ожидает уведомления о том, что должен
GCNotificationStatus
произойти полный цикл “сборки мусора",
WaitForFullGCApproach(int
в течение времени, задаваемого пара
millisecondsTimeout)
метром millisecondsTimeout. Здесь GCNotif icationStatus – перечисление, определенное в пространстве имен System
public static
Ожидает уведомления о завершении
GCNotificationStatus
полного цикла “сборки мусора". Здесь
WaitForFullGCComplete ()
GCNotif icationStatus – перечисление, определенное в пространстве имен System

Кроме того, в классе GC определяется следующее доступное только для чтения свойство:

public static int MaxGeneration { get; }

Свойство MaxGeneration содержит максимальный номер поколения, доступный для системы. Номер поколения обозначает возраст выделенной области памяти. Чем старше выделенная область памяти, тем больше номер ее поколения. Номера поколений позволяют повысить эффективность работы системы " сборки мусора".

В большинстве приложений возможности класса GC не используются. Но в особых случаях они оказываются весьма полезными. Допустим, что требуется организовать принудительную "сборку мусора" с помощью метода Collect () в выбранный момент времени. Как правило, "сборка мусора" происходит в моменты, не указываемые специально в программе. А поскольку для ее выполнения требуется некоторое время, то желательно, чтобы она не происходила в тот момент, когда решается критичная по времени задача. С другой стороны, "сборку мусора" и другие вспомогательные операции можно выполнить во время простоя программы. Имеется также возможность регистрировать уведомления о приближении и завершении "сборки мусора".

Для проектов с неуправляемым кодом особое значение имеют два следующих метода из класса GC: AddMemoryPressure () и RemoveMemoryPressure (). С их помощью указывается большой объем неуправляемой памяти, выделяемой или освобождаемой в программе. Особое значение этих методов состоит в том, что система управления памятью не контролирует область неуправляемой памяти. Если программа выделяет большой объем неуправляемой памяти, то это может сказаться на производительности, поскольку системе ничего неизвестно о таком сокращении объема свободно доступной памяти. Если же большой объем неуправляемой памяти выделяется с помощью метода AddMemoryPressure (), то система CLR уведомляется о сокращении объема свободно доступной памяти. А если выделенная область памяти освобождается с помощью метода RemoveMemoryPressure (), то система CLR уведомляется о соответствующем восстановлении объема свободно доступной памяти. Следует, однако, иметь в виду, что метод RemoveMemoryPressure () необходимо вызывать только для уведомления об освобождении области неуправляемой памяти, выделенной с помощью метода AddMemoryPressure () .

Класс object

В основу типа object в C# положен класс object. Члены класса Object подробно рассматривались в главе 11, но поскольку он играет главную роль в С#, то его методы ради удобства повторно перечисляются в табл. 21.16. В классе object определен конструктор

public Object()

который создает пустой объект.

Таблица 21.16. Методы, определенные в классе Object
Метод
Назначение
public virtual bool
Возвращает логическое значение true, если вы
Equals(object obj)
зывающий объект оказывается таким же, как и объект, определяемый параметром obj. В противном случае возвращается значение false
public static bool Equals(object
Возвращает логическое значение true, если
obj A, object objB)
объект obj А оказывается таким же, как и объект objB. В противном случае возвращается значение false
protected Finalize()
Выполняет завершающие действия перед процессом “сборки мусора”. В C# метод Finalize () доступен через деструктор
public virtual int
Возвращает хеш‑код, связанный с вызывающим
GetHashCode()
объектом
public Type GetTypeO
Получает тип объекта во время выполнения программы
protected object
Создает “неполную” копию объекта. При этом ко
MemberwiseClone()
пируются члены, но не объекты, на которые ссылаются эти члены
public static bool
Возвращает логическое значение true, если
ReferenceEquals(object objA,
объекты obj А и objB ссылаются на один и тот
object objB)
же объект. В противном случае возвращается логическое значение false
public virtual string
Возвращает строку, описывающую объект
ToString()

Класс Tuple

В версии .NET Framework 4.0 внедрен удобный способ создания групп объектов (так называемых кортежей). В основу этого способа положен статический класс Tuple, в котором определяется несколько вариантов метода Create () для создания кортежей, а также различные обобщенные классы типа Tuple<. . . >, в которых инкапсулируются кортежи. В качестве примера ниже приведено объявление варианта метода Create (), возвращающего кортеж с тремя членами.

public static Tuple

Create (Tl iteml, Т2 item2, ТЗ item3)

Следует заметить, что данный метод возвращает объект типа Tuple, в котором инкапсулируются члены кортежа iteml , item2 и item3. Вообще говоря, кортежи оказываются полезными в том случае, если группу значений нужно интерпретировать как единое целое. В частности, кортежи можно передавать методам, возвращать из методов или же сохранять в коллекции либо в массиве.

Интерфейсы IComparable и IComparable

Во многих классах приходится реализовывать интерфейс IComparable или IComparable, поскольку он позволяет сравнивать один объект с другим, используя различные методы, определенные в среде .NET Framework. Интерфейсы IComparable и IComparable были представлены в главе 18, где они использовались в примерах программ для сравнения двух объектов, определяемых параметрами обобщенного типа. Кроме того, они упоминались при рассмотрении класса Array ранее в этой главе. Но поскольку эти интерфейсы имеют особое значение и применяются во многих случаях, то ниже приводится их краткое описание.

Интерфейс IComparable реализуется чрезвычайно просто, потому что он состоит всего лишь из одного метода.

int CompareTo(object obj)    /

В этом методе значение вызывающего объекта сравнивается со значением объекта, определяемого параметром obj. Если значение вызывающего объекта больше, чем у объекта obj, то возвращается положительное значение; если оба значения равны – нулевое значение, а если значение вызывающего объекта меньше, чем у объекта obj , – отрицательное значение.

Обобщенный вариант интерфейса IComparable объявляется следующим образом.

public interface IComparable

В данном варианте тип сравниваемых данных передается параметру Т в качестве аргумента типа. В силу этого объявление метода CompareTo () претерпевает изменения и выглядит так, как показано ниже.

int CompareTo(Т other)

В этом объявлении тип данных, которыми оперирует метод CompareTo (), может быть указан явным образом. Следовательно, интерфейс IComparable обеспечивает типовую безопасность. Именно по этой причине он теперь считается более предпочтительным в программировании на С#, чем интерфейс IComparable.

Интерфейс IEquatable

Интерфейс IEquatable реализуется в тех классах, где требуется определить порядок сравнения двух объектов на равенство их значений. В этом интерфейсе определен только один метод, Equals (), объявление которого приведено ниже.

bool Equals(Т other)

Этот метод возвращает логическое значение true, если значение вызывающего объекта оказывается равным значению другого объекта other , в противном случае – логическое значение false.

Интерфейс IEquatable реализуется в нескольких классах и структурах среды .NET Framework, включая структуры числовых типов и класс String. Для реализации интерфейса IEquatable обычно требуется также переопределять методы Equals (Object) и GetHashCode () , определенные в классе Object.

Интерфейс IConvertible

Интерфейс IConvertible реализуется в структурах всех типов значений, String и DateTime. В нем определяются различные преобразования типов. Реализовывать этот интерфейс в создаваемых пользователем классах, как правило, не требуется.

Интерфейс ICloneable

Реализовав интерфейс ICloneable, можно создать все условия для копирования объекта. В интерфейсе ICloneable определен только один метод, Clone () , объявление которого приведено ниже.

object Clone()

В этом методе создается копия вызывающего объекта, а конкретная его реализация зависит от способа создания копии объекта. Вообще говоря, существуют две разновидности копий объектов: полная и неполная. Если создается полная копия, то копия совершенно не зависит от оригинала. Так, если в исходном объекте содержится ссылка на другой объект О, то при его копировании создается также копия объекта О. А при создании неполной копии осуществляется копирование одних только членов, но не объектов, на которые эти члены ссылаются. Так, после создания неполной копии объекта, ссылающегося на другой объект О, копия и оригинал будут ссылаться на один и тот же объект О, причем любые изменения в объекте О будут оказывать влияние как на копию, так и на оригинал. Как правило, метод Clone () реализуется для получения полной копии. А неполные копии могут быть созданы с помощью метода MemberwiseClone () , определенного в классе Obj ect.

Ниже приведен пример программы, в которой демонстрируется применение интерфейса ICloneable. В ней создается класс Test, содержащий ссылку на объект класса X. В самом классе Test используется метод Clone () для создания полной копии.

// Продемонстрировать применение интерфейса ICloneable.

using System;

class X {

public int a;

public X(int x) { a = x; }

}

class Test : ICloneable {

public X о; public int b;

public Test (int x, int y) { о = new X(x); b = y;

}

public void Show(string name) {

Console.Write("Значения объекта " + name + ": ");

Console.WriteLine("o.a: {0}, b: {1}", o.a, b);

}

// Создать полную копию вызывающего объекта, public object Clone() {

Test temp = new Test(o.a, b); return temp;

}

}

class CloneDemo {

static void Main() {

Test obi = new Test(10, 20);

obi.Show("obi");

Console.WriteLine("Сделать объект ob2 копией объекта obi.");

Test ob2 = (Test) obi.Clone ();

ob2.Show("ob2");

Console.WriteLine("Изменить значение obi.о.а на 99, " +

" а значение obl.b – на 88.");

obi.о.a = 99; obl.b = 88;

obi.Show("obi"); ob2.Show("ob2");

}

}

, Ниже приведен результат выполнения этой программы.

Значения объекта оЫ: о.а: 10, Ь: 20 Сделать объект оЬ2 копией объекта оЫ.

Значения объекта оЬ2: о.а: 10, Ь: 20

Изменить значение obi.о.а на 99, а значение obl.b – на 88.

Значения объекта оЫ: о.а: 99, Ь: 88 Значения объекта оЬ2: о.а: 10, Ь: 20

Как следует из результата выполнения приведенной выше программы, объект оЬ2 является копией объекта оЫ, но это совершенно разные объекты. Изменения в одном из них не оказывают никакого влияния на другой. Это достигается конструированием нового объекта типа Test, который выделяет новый объект типа X для копирования. При этом новому экземпляру объекта типа X присваивается такое же значение, как и у объекта типа X в оригинале.

Для получения неполной копии достаточно вызвать метод MemberwiseClone (), определяемый в классе Object из метода Clone () . В качестве упражнения попробуйте заменить метод Clone () в предыдущем примере программы на следующий его вариант.

// Сделать неполную копию вызывающего объекта, public object Clone ()    {

Test temp = (Test) MemberwiseClone(); return temp;

}

После этого изменения результат выполнения данной программы будет выглядеть следующим образом.

Значения объекта obi: о.а: 10, Ь: 20 Сделать объект оЬ2 копией объекта оЫ.

Значения объекта оЬ2: о.а: 10, Ь: 20

Изменить значение obi.о.а на 99, а значение obl.b – на 88.

Значения объекта obi: о.а: 99, Ь: 88 Значения объекта оЬ2: о.а: 99, Ь: 20

Как видите, обе переменные экземпляра о в объектах оЫ и оЬ2 ссылаются на один и тот же объект типа X. Поэтому изменения в одном объекте оказывают влияние на другой. Но в то же время поля b типа int в каждом из них разделены, поскольку типы значений недоступны по ссылке.

Интерфейсы I Forma tProvider и I Format table

В интерфейсе I Forma tProvider определен единственный метод Get Format () , который возвращает объект, определяющий форматирование данных в удобочитаемой форме текстовой строки. Ниже приведена общая форма метода Get Format ():

object GetFormat(Type formatType)

где formatType – это объект, получаемый для форматирования.

Интерфейс I Format table поддерживает форматирование выводимых результатов в удобочитаемой форме. В нем определен следующий метод:

string ToString(string format, IFormatProvider formatProvider)

где format обозначает инструкции для форматирования, a formatProvider – поставщик формата.

ПРИМЕЧАНИЕ

Подробнее о форматировании речь пойдет в главе 22.

Интерфейсы IObservable и IObserver

В версию .NET Framework 4.0 добавлены еще два интерфейса, поддерживающие шаблон наблюдателя: IObservable и IObserver. В шаблоне наблюдателя один класс (в роли наблюдаемого) предоставляет уведомления другому классу (в роли наблюдателя). С этой целью объект наблюдаемого класса регистрирует объект наблюдающего класса. Для регистрации наблюдателя вызывается метод Subscribe () , который определен в интерфейсе IObservable и которому передается объект типа IObserver, принимающий уведомление. Для получения уведомлений можно зарегистрировать несколько наблюдателей. А для отправки уведомлений всем зарегистрированным наблюдателям применяются три метода, определенные в интерфейсе IObserver. Так, метод OnNext ( ) отправляет данные наблюдателю, метод OnError () сообщает об ошибке, а метод OnCompleted () указывает на то, что наблюдаемый объект прекратил отправку уведомлений.

1   ...   61   62   63   64   65   66   67   68   ...   97


написать администратору сайта