Obecná rozhraní (Průvodce programováním v C#)
Často je užitečné definovat rozhraní pro obecné třídy kolekce nebo obecné třídy, které představují položky v kolekci. Abyste se vyhnuli operacím boxingu a rozbalení hodnotových typů, je lepší použít obecná rozhraní, jako IComparable<T>je například , u obecných tříd. Knihovna tříd .NET definuje několik obecných rozhraní pro použití s třídami kolekce v System.Collections.Generic oboru názvů. Další informace o těchto rozhraních naleznete v tématu Obecná rozhraní.
Pokud je rozhraní zadáno jako omezení parametru typu, lze použít pouze typy, které implementují rozhraní. Následující příklad kódu ukazuje SortedList<T> třídu, která je odvozena z GenericList<T> třídy. Další informace naleznete v tématu Úvod do obecných typů. SortedList<T> přidá omezení where T : IComparable<T>. Toto omezení umožňuje BubbleSort metodě SortedList<T> používat obecnou CompareTo metodu u elementů seznamu. V tomto příkladu jsou prvky seznamu jednoduchou třídou, Person která implementuje 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");
}
}
Jako omezení jednoho typu je možné zadat více rozhraní, a to následujícím způsobem:
class Stack<T> where T : System.IComparable<T>, IEnumerable<T>
{
}
Rozhraní může definovat více než jeden parametr typu následujícím způsobem:
interface IDictionary<K, V>
{
}
Pravidla dědičnosti, která se vztahují na třídy, platí také pro rozhraní:
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
Obecná rozhraní mohou dědit z ne generických rozhraní, pokud je obecné rozhraní kovariantní, což znamená, že jako návratovou hodnotu používá pouze parametr typu. V knihovně IEnumerable<T> tříd .NET dědí z IEnumerable důvodu použití IEnumerable<T> pouze T v návratové GetEnumerator hodnotě a v Current getter vlastnosti.
Konkrétní třídy mohou implementovat uzavřená konstruovaná rozhraní následujícím způsobem:
interface IBaseInterface<T> { }
class SampleClass : IBaseInterface<string> { }
Obecné třídy mohou implementovat obecná rozhraní nebo uzavřená konstruovaná rozhraní, pokud seznam parametrů třídy poskytuje všechny argumenty vyžadované rozhraním následujícím způsobem:
interface IBaseInterface1<T> { }
interface IBaseInterface2<T, U> { }
class SampleClass1<T> : IBaseInterface1<T> { } //No error
class SampleClass2<T> : IBaseInterface2<T, string> { } //No error
Pravidla, která řídí přetížení metod, jsou stejná pro metody v rámci obecných tříd, obecných struktur nebo obecných rozhraní. Další informace naleznete v tématu Obecné metody.
Počínaje jazykem C# 11 můžou rozhraní deklarovat static abstract nebo static virtual členové. Rozhraní, která deklarují buď static abstract nebo static virtual členy, jsou téměř vždy obecná rozhraní. Kompilátor musí vyřešit volání a static virtualstatic abstract metody v době kompilace. static virtual metody static abstract deklarované v rozhraních nemají mechanismus dispečerského modulu runtime, který je podobný virtual metodám nebo abstract metodám deklarovaným ve třídách. Místo toho kompilátor používá informace o typu dostupné v době kompilace. Tyto členy jsou obvykle deklarovány v obecných rozhraních. Kromě toho většina rozhraní, která deklarují nebo metody deklarujístatic virtual, že jeden z parametrů typu musí implementovat deklarované rozhraní.static abstract Kompilátor pak pomocí zadaných argumentů typu přeloží typ deklarovaného člena.
