Általános interfészek (C# programozási útmutató)
Gyakran hasznos lehet interfészeket definiálni az általános gyűjteményosztályokhoz vagy a gyűjtemény elemeit képviselő általános osztályokhoz. Az értéktípusokon végzett dobozolás és a dobozolás megszüntetése érdekében érdemes általános felületeket használni, például IComparable<T>általános osztályokon. A .NET-osztálytár több általános felületet határoz meg a névtér gyűjteményosztályaival System.Collections.Generic való használatra. További információ ezekről az interfészekről: Általános felületek.
Ha egy interfész egy típusparaméter kényszereként van megadva, csak az interfészt megvalósító típusok használhatók. Az alábbi példakód egy SortedList<T> osztályt mutat be, amely az GenericList<T> osztályból származik. További információ: Bevezetés a generics használatába. SortedList<T> hozzáadja a kényszert where T : IComparable<T>. Ez a korlátozás lehetővé teszi, hogy a BubbleSort metódus SortedList<T> az általános CompareTo metódust használja a listaelemeken. Ebben a példában a listaelemek egy egyszerű osztály, Person amely implementálja a IComparable<Person>.
//Type parameter T in angle brackets.
public class GenericList<T> : System.Collections.Generic.IEnumerable<T>
{
protected Node head;
protected Node current = null;
// Nested class is also generic on T
protected class Node
{
public Node next;
private T data; //T as private member datatype
public Node(T t) //T used in non-generic constructor
{
next = null;
data = t;
}
public Node Next
{
get { return next; }
set { next = value; }
}
public T Data //T as return type of property
{
get { return data; }
set { data = value; }
}
}
public GenericList() //constructor
{
head = null;
}
public void AddHead(T t) //T as method parameter type
{
Node n = new Node(t);
n.Next = head;
head = n;
}
// Implementation of the iterator
public System.Collections.Generic.IEnumerator<T> GetEnumerator()
{
Node current = head;
while (current != null)
{
yield return current.Data;
current = current.Next;
}
}
// IEnumerable<T> inherits from IEnumerable, therefore this class
// must implement both the generic and non-generic versions of
// GetEnumerator. In most cases, the non-generic method can
// simply call the generic method.
System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()
{
return GetEnumerator();
}
}
public class SortedList<T> : GenericList<T> where T : System.IComparable<T>
{
// A simple, unoptimized sort algorithm that
// orders list elements from lowest to highest:
public void BubbleSort()
{
if (null == head || null == head.Next)
{
return;
}
bool swapped;
do
{
Node previous = null;
Node current = head;
swapped = false;
while (current.next != null)
{
// Because we need to call this method, the SortedList
// class is constrained on IComparable<T>
if (current.Data.CompareTo(current.next.Data) > 0)
{
Node tmp = current.next;
current.next = current.next.next;
tmp.next = current;
if (previous == null)
{
head = tmp;
}
else
{
previous.next = tmp;
}
previous = tmp;
swapped = true;
}
else
{
previous = current;
current = current.next;
}
}
} while (swapped);
}
}
// A simple class that implements IComparable<T> using itself as the
// type argument. This is a common design pattern in objects that
// are stored in generic lists.
public class Person : System.IComparable<Person>
{
string name;
int age;
public Person(string s, int i)
{
name = s;
age = i;
}
// This will cause list elements to be sorted on age values.
public int CompareTo(Person p)
{
return age - p.age;
}
public override string ToString()
{
return name + ":" + age;
}
// Must implement Equals.
public bool Equals(Person p)
{
return (this.age == p.age);
}
}
public class Program
{
public static void Main()
{
//Declare and instantiate a new generic SortedList class.
//Person is the type argument.
SortedList<Person> list = new SortedList<Person>();
//Create name and age values to initialize Person objects.
string[] names =
[
"Franscoise",
"Bill",
"Li",
"Sandra",
"Gunnar",
"Alok",
"Hiroyuki",
"Maria",
"Alessandro",
"Raul"
];
int[] ages = [45, 19, 28, 23, 18, 9, 108, 72, 30, 35];
//Populate the list.
for (int x = 0; x < 10; x++)
{
list.AddHead(new Person(names[x], ages[x]));
}
//Print out unsorted list.
foreach (Person p in list)
{
System.Console.WriteLine(p.ToString());
}
System.Console.WriteLine("Done with unsorted list");
//Sort the list.
list.BubbleSort();
//Print out sorted list.
foreach (Person p in list)
{
System.Console.WriteLine(p.ToString());
}
System.Console.WriteLine("Done with sorted list");
}
}
Egyetlen típushoz több illesztő is megadható kényszerként, az alábbiak szerint:
class Stack<T> where T : System.IComparable<T>, IEnumerable<T>
{
}
Az interfészek több típusparamétert is meghatározhatnak az alábbiak szerint:
interface IDictionary<K, V>
{
}
Az osztályokra vonatkozó öröklési szabályok az interfészekre is vonatkoznak:
interface IMonth<T> { }
interface IJanuary : IMonth<int> { } //No error
interface IFebruary<T> : IMonth<int> { } //No error
interface IMarch<T> : IMonth<T> { } //No error
//interface IApril<T> : IMonth<T, U> {} //Error
Az általános adapterek örökölhetnek nem általános interfészektől, ha az általános felület kovarianikus, ami azt jelenti, hogy csak a típusparaméterét használja visszatérési értékként. A .NET-osztálytárban IEnumerable öröklődik, IEnumerable<T> mert IEnumerable<T> csak a tulajdonságbeolvasó visszatérési értékében GetEnumerator és a Current tulajdonságválasztóban használjaT.
A betonosztályok az alábbiak szerint valósíthatnak meg zárt építésű interfészeket:
interface IBaseInterface<T> { }
class SampleClass : IBaseInterface<string> { }
Az általános osztályok általános illesztőket vagy zárt, konstruált interfészeket implementálhatnak mindaddig, amíg az osztályparaméter-lista az interfész által megkövetelt összes argumentumot tartalmazza, az alábbiak szerint:
interface IBaseInterface1<T> { }
interface IBaseInterface2<T, U> { }
class SampleClass1<T> : IBaseInterface1<T> { } //No error
class SampleClass2<T> : IBaseInterface2<T, string> { } //No error
A metódusok túlterhelését szabályozó szabályok megegyeznek az általános osztályokon, általános szerkezeteken vagy általános felületeken belüli metódusok esetében. További információ: Általános metódusok.
A C# 11-től kezdődően az interfészek deklarálhatnak static abstract vagy static virtual tagokat. A deklarált static abstract felületek vagy static virtual tagok szinte mindig általános interfészek. A fordítónak fordításkor meg kell oldania a static virtual hívásokat és static abstract a metódusokat. static virtualés static abstract az interfészekben deklarált metódusok nem rendelkeznek az osztályokban deklarált vagy abstract azokhoz hasonló virtual futtatókörnyezeti kézbesítési mechanizmussal. Ehelyett a fordító a fordításkor elérhető típusinformációkat használja. Ezeket a tagokat általában általános felületeken deklarálják. Ezenkívül a legtöbb deklarált interfésznek vagy static abstract metódusnak azt kell deklarálniastatic virtual, hogy az egyik típusparaméternek implementálnia kell a deklarált interfészt. A fordító ezután a megadott típusargumentumokkal oldja fel a deklarált tag típusát.
