Сводка свойств и методов класса Array

Многие возможности, которыми можно пользоваться при работе с массивами, уже обсуждены. В завершение этой темы в таблицах 12.1-12.3 приведем сводку всех свойств и методов класса Array.

Таблица 12.3. Динамические методы класса Array
Метод	Родитель	Описание
Equals	Класс Object	Описание и примеры даны в предыдущих главах.
GetHashCode	Класс Object	Описание и примеры даны в предыдущих главах.
GetType	Класс Object	Описание и примеры даны в предыдущих главах.
ToString	Класс Object	Описание и примеры даны в предыдущих главах.
Clone	Интерфейс ICloneable	Позволяет создать плоскую или глубокую копию массива. В первом случае создаются только элементы первого уровня, а ссылки указывают на те же самые объекты. Во втором случае копируются объекты на всех уровнях. Для массивов создается только плоская копия.
CopyTo	Интерфейс ICollection	Копируются все элементы одномерного массива в другой одномерный массив, начиная с заданного индекса: col1.CopyTo(col2,0);
GetEnumerator	Интерфейс IEnumerable	Стоит за спиной цикла ForEach
GetLength		Возвращает число элементов массива по указанному измерению. Описание и примеры даны в тексте главы.
GetLowerBound, GetUpperBound		Возвращает нижнюю и верхнюю границу по указанному измерению. Для массивов нижняя граница всегда равна нулю.
GetValue, SetValue		Возвращает или устанавливает значение элемента массива с указанными индексами.
Initialize		Может быть применен только к массивам значимого типа. Инициализирует элементы, вызывая соответствующий конструктор. Как правило, не используется в обычных программах.

12. Лекция: Класс Array и новые возможности массивов

12.4

Класс Object и массивы

Давайте обсудим допустимость преобразований между классами-массивами и классом Object. Понятно, что существует неявное преобразование объекта любого класса в объект класса Object, так что переменной типа оbject всегда можно присвоить переменную типа массив. Обратное такое преобразование также существует, но оно должно быть явным. Как всегда, при проведении явных преобразований не гарантируется успешность их выполнения.

В этой лекции и ранее обсуждался вопрос о создании универсальных процедур, которые могли бы работать с данными разных типов. Серьезный разговор об универсализации классов еще предстоит, сейчас же лишь напомню, что уже рассматривался такой прием, как перегрузка метода. У клиента, использующего перегруженный метод, создается впечатление, что он вызывает универсальный метод, работающий с аргументами разного типа. Создатель перегруженного метода должен, конечно, написать множество реализаций для поддержки такой универсальности. Другой уже обсуждавшийся прием состоит в том, что формальный аргумент метода принадлежит родительскому классу, тогда методу при вызове может быть передан аргумент любого из потомков.

Приведу в качестве примера многострадальную процедуру печати объектов, многократные варианты которой уже были рассмотрены. На этот раз формальный аргумент процедуры будет иметь тип оbject - прародителя всех классов. Разберем, как можно выяснить, что в процедуру передается массив, как определить его тип и работать с ним уже как с массивом, а не как с переменной класса Object. Вот текст этой процедуры, названной PrintObject:

public static void PrintObj(object A){ Console.WriteLine("A.GetType()={0})", A.GetType()); if (A.GetType()==typeof(System.Int32[])) { int[] temp; temp = (int[])A; for(int i = 0; i<temp.GetLength(0);i++) Console.Write("\t temp[{0}]={1}", i,temp[i]); Console.WriteLine(); } else Console.WriteLine("Аргумент не является массивом целых");}//PrintObject

Несколько замечаний к реализации.

Метод GetType, примененный к аргументу, возвращает не тип Object, а реальный тип фактического аргумента. Поэтому можно проанализировать, какому классу принадлежит объект, переданный в процедуру.

На каждой ветви разбора можно создать временный объект нужного типа и скопировать в него переданный аргумент. В данном примере рассматривается только одна ветвь, в которой создается целочисленный одномерный массив temp.

Заметьте, при присваивании значения переменной temp выполняется явное преобразование из класса Object в класс Int[].

При наличии переменной temp, выполнение нужных действий над массивом не представляет никаких трудностей.

Приведу два примера вызова этой процедуры:

//работа с процедурой PrintObject//Корректный и некорректный вызовыArrs.PrintObj(col1);Arrs.PrintObj(col3);

Вот какой вывод порождается этим фрагментом кода:

Рис. 12.4. Результаты работы процедуры PrintObj

12. Лекция: Класс Array и новые возможности массивов

12.5

Массивы объектов

Во всех рассмотренных примерах этой главы нам встречались массивы, элементы которых имели только простые значимые типы. В реальных программах массивы объектов и других ссылочных типов встречаются не менее часто. Каков бы ни был тип элементов, большой разницы при работе с массивами нет. Но один важный нюанс все же есть, и его стоит отметить. Он связан с инициализацией элементов по умолчанию. Уже говорилось о том, что компилятор не следит за инициализацией элементов массива и доверяет инициализации, выполненной конструктором массива по умолчанию. Но для массивов ссылочного типа инициализация по умолчанию присваивает ссылкам значение Null. Это означает, что создаются только ссылки, но не сами объекты. По этой причине, пока не будет проведена настоящая инициализация с созданием объектов и заданием ссылок на конкретные объекты, работать с массивом ссылочного типа будет невозможно.

Рассмотрим детали этой проблемы на примере. Определим достаточно простой и интуитивно понятный класс, названный Winners, свойства которого задают имя победителя и его премию, а методы позволяют установить размер премии для каждого победителя и распечатать его свойства. Приведу код, описывающий этот класс:

/// <summary>/// Класс победителей с именем и премией/// </summary>public class Winners{ //поля класса string name; int price; //статическое или динамическое поле rnd? //static Random rnd = new Random(); Random rnd = new Random(); // динамические методы public void SetVals(string name) { this.name = name; this.price = rnd.Next(5,10)* 1000; }//SetVals public void PrintWinner(Winners win) { Console.WriteLine("Имя победителя: {0}," + " его премия - {1}", win.name, win.price); }//PrintWinner}//class Winners

Коротко прокомментирую этот текст.

1. Свойство name описывает имя победителя, а свойство price - величину его премии.
2. Свойство rnd необходимо при работе со случайными числами.
3. Метод SetVals выполняет инициализацию. Он присваивает полю name значение, переданное в качестве аргумента, и полю price - случайное значение.
4. Метод PrintWinner - метод печати свойств класса. Без подобного метода не обходится ни один класс.
5. В классе появится еще один статический метод InitAr, но о нем скажу чуть позже.

Пусть теперь в одном из методов нашего тестирующего класса Testing предполагается работа с классом Winners, начинающаяся с описания победителей. Естественно, задается массив, элементы которого имеют тип Winners. Приведу начало тестирующего метода, в котором дано соответствующее объявление:

public void TestWinners(){ //массивы объектов int nwin = 3; Winners[] wins = new Winners[nwin]; string[] winames = {"Т. Хоар", "Н. Вирт", "Э. Дейкстра"};

В результате создан массив wins, состоящий из объектов класса Winners. Что произойдет, если попытаться задать значения полей объектов, вызвав специально созданный для этих целей метод SetVals? Рассмотрим фрагмент кода, осуществляющий этот вызов:

//создание значений элементов массива for(int i=0; i < wins.Length; i++) wins[i].SetVals(winames[i]);

На этапе выполнения будет сгенерировано исключение - нулевая ссылка. Причина понятна: хотя массив wins и создан, но это массив ссылок, имеющих значение null. Сами объекты, на которые должны указывать ссылки, не создаются в момент объявления массива ссылочного типа. Их нужно создавать явно. Ситуация аналогична объявлению массива массивов. И там необходим явный вызов конструктора для создания каждого массива на внутреннем уровне.

Как же создавать эти объекты? Конечно, можно возложить эту обязанность на пользователя, объявившего массив wins, - пусть он и создаст экземпляры для каждого элемента массива. Правильнее все-таки иметь в классе соответствующий метод. Метод должен быть статическим, чтобы его можно было вызывать еще до того, как созданы экземпляры класса, поскольку метод предназначен для создания этих самых экземпляров. Так в нашем классе появился статический метод InitAr:

//статический методpublic static Winners[] InitAr(Winners[] Winar){ for(int i=0; i < Winar.Length; i++) Winar[i] = new Winners(); return(Winar);}//InitAr

Методу передается массив объектов, возможно, с нулевыми ссылками. Он возвращает тот же массив, но уже с явно определенными ссылками на реально созданные объекты. Теперь достаточно вызвать этот метод, после чего можно спокойно вызывать и метод SetVals. Вот как выглядит правильная последовательность вызовов методов класса Winners:

Winners.InitAr(wins); //создание значений элементов массива for(int i=0; i < wins.Length; i++) wins[i].SetVals(winames[i]); //печать значений элементов массива for(int i=0; i < wins.Length; i++) wins[i].PrintWinner(wins[i]); }//TestWinners

Теперь все корректно, массивы создаются, элементы заполняются нужными значениями, их можно распечатать:

Рис. 12.5. Печать элементов массива wins Обратите внимание, что всем победителям назначена одна и та же премия. Хотя понятно, что дело в программной ошибке, но в ней можно видеть и знак свыше. Коль скоро для победителей выбраны такие имена, почитаемые всеми программистами, то негоже пытаться расставить их по ранжиру даже в примере.

Что же касается ошибки, то она связана с тем, что в данном случае свойство rnd следует сделать статическим, чтобы оно было одно на все экземпляры класса. В тексте описания варианта класса приведены оба варианта объявления свойства, один из которых закомментирован.

12. Лекция: Класс Array и новые возможности массивов

12.6