Массивы. Семантика присваивания

Преобразования между классами массивов и родительскими классами Array и Object уже рассматривались. А существуют ли другие преобразования между классами массивов? Что происходит при присваивании х=е; (передаче аргументов в процедуру), если х и е — это массивы разных классов? Возможно ли присваивание? Ответ на этот вопрос положительный, хотя накладываются довольно жесткие ограничения на условия, когда такие преобразования допустимы. Известно, например, что между классами Int и Object существуют взаимные преобразования — в одну сторону явное, в другую неявное. А вот между классами Int [] и Object [] нет ни явных, ни неявных преобразований. С другой стороны, такое преобразование существует между классами String [] и Object []. в чем же тут дело, и где логика? Запомните, главное ограничение на возможность таких преобразований состоит в том, что элементы массивов должны иметь ссылочный тип. А теперь притянем сюда логику. Крайне желательно обеспечить возможность проведения преобразований между массивами, элементы которых принадлежат одному семейству классов, связанных отношением наследования. Такая возможность и была реализована. А вот для массивов с элементами значимых типов подобную же возможность не захотели или не смогли реализовать.

Сформулируем теперь точные правила, справедливые для присваивания и передачи аргументов в процедуру. Для того, чтобы было возможным неявное преобразование массива с элементами класса S в массив с элементами класса T, необходимо выполнение следующих условий:

• классы S и T должны быть ссылочного типа;

• размерности массивов должны совпадать;

• должно существовать неявное преобразование элементов класса S в элементы класса T.

Заметьте, если S — это родительский класс, а T — его потомок, то для массивов одной размерности остальные условия выполняются. Вернемся теперь к примеру с классами Int [], String[] и Object []. Класс int не относится к ссылочным классам, и потому преобразования класса Int[] в Object [] не существует. Класс string является ссылочным классом и потомком класса Object, а потому существует неявное преобразование между классами String [] и Object [].

Правило для явного преобразования можно сформулировать, например, так. Если существует неявное преобразование массива с элементами класса S в массив с элементами класса T, то существует явное преобразование массива с элементами класса T в массив с элементами класса S.

Для демонстрации преобразований между массивами написана еще одна процедура печати. Вот ее текст:

public static void PrintArObj (string name,object[] A)

{

     Console.WriteLine(name);

     foreach (object item in A)

         Console.Write("\t {0}", item);

     Console.WriteLine();

}//PrintArObj

Как видите, формальный аргумент этой процедуры принадлежит классу Object []. при ее вызове фактическими аргументами могут быть массивы, удовлетворяющие выше указанным условиям. Вот пример кода, в котором вызывается эта процедура. В этом же фрагменте показаны и присваивания массива одного класса другому, где выполняются явные и неявные преобразования массивов.

public void TestMas()

{

     string[] winames = ("Т. Xoap", "H. Вирт", "Э. Дейкстра"};

     Arrs.PrintArObj("winames", winames);

     object[] cur = new object[5];

     cur = winames;

     Arrs.PrintArObj("cur", cur);

     winames = (string[])cur;

     Arrs.PrintArObj("winames", winames);

}//TestMas

Взгляните на результаты работы этой процедуры.

Рис. 12.6. Семантика присваивания и преобразования массивов

Приступая к описаниям массивов, я полагал, что 10 страниц одной лекции будет вполне достаточно. Оказалось, что массивы C# более интересны. Надеюсь, с этим согласятся и читатели.

_{… В исходнике 13 лекция пропущена…}

14. Строки С#. Классы String и StringBuilder

_{Строки С#. Класс String. Изменяемые и неизменяемые строковые классы. Классы Net Framework, расширяющие строковый тип. Класс StringBuilder.}

Класс String

В предыдущей лекции мы говорили о символьном типе char и строках постоянной длины, задаваемых массивом символов. Основным типом при работе со строками является тип string, задающий строки переменной длины. Класс String в языке C# относится к ссылочным типам. Над строками — объектами этого класса — определен широкий набор операций, соответствующий современному представлению о том, как должен быть устроен строковый тип.

Объявление строк. Конструкторы класса string

Объекты класса String объявляются как все прочие объекты простых типов — с явной или отложенной инициализацией, с явным или неявным вызовом конструктора класса. Чаще всего, при объявлении строковой переменной конструктор явно не вызывается, а инициализация задается строковой константой. Но у класса Sring достаточно много конструкторов. Они позволяют сконструировать строку из:

• символа, повторенного заданное число раз;

• массива символов char[];

• части массива символов.

Некоторым конструкторам в качестве параметра инициализации можно передать строку, заданную типом char*. Но все это небезопасно, и подобные примеры приводиться и обсуждаться не будут. Приведу примеры объявления строк с вызовом разных конструкторов:

public void TestDeclStrings()

{

   //конструкторы string world = "Мир";

   string s1 = new string ("s1");

   //string s2 = new string ();

   string sssss = new string('s',5);

   char[] yes = "Yes".ToCharArray();

   string stryes = new string(yes);

   string strye = new string(yes,0,2);

   Console.WriteLine("world = {0}; sssss={1}; stryes={2};"+

         " strye= {3}", world, sssss, stryes, strye);

}

Объект world создан без явного вызова конструктора, а объекты sssss, stryes, strye созданы разными конструкторами класса String.

Заметьте, не допускается явный вызов конструктора по умолчанию — конструктора без параметров. Нет также конструктора, которому в качестве аргумента можно передать обычную строковую константу. Соответствующие операторы в тексте закомментированы.

Операции над строками

Над строками определены следующие операции:

• присваивание (=);

• две операции проверки эквивалентности (==) и (!=);

• конкатенация или сцепление строк (+);

• взятие индекса ([]).

Начну с присваивания, имеющего важную особенность. Поскольку string — это ссылочный тип, то в результате присваивания создается ссылка на константную строку, хранимую в "куче". С одной и той же строковой константой в "куче" может быть связано несколько переменных строкового типа. Но эти переменные не являются псевдонимами — разными именами одного и того же объекта. Дело в том, что строковые константы в "куче" не изменяются (о неизменяемости строкового типа будем далее говорить подробно), поэтому когда одна из переменных получает новое значение, она связывается с новым константным объектом в "куче". Остальные переменные сохраняют свои связи. Для программиста это означает, что семантика присваивания строк аналогична семантике значимого присваивания.