Книга: C# 4.0: полное руководство

Класс object

Класс object

В C# предусмотрен специальный класс object, который неявно считается базовым классом для всех остальных классов и типов, включая и типы значений. Иными словами, все остальные типы являются производными от object. Это, в частности, означает, что переменная ссылочного типа object может ссылаться на объект любого другого типа. Кроме того, переменная типа object может ссылаться на любой массив, поскольку в C# массивы реализуются как объекты. Формально имя object считается в C# еще одним обозначением класса System.Object, входящего в библиотеку классов для среды .NET Framework.

В классе object определяются методы, приведенные в табл. 11.1. Это означает, что они доступны для каждого объекта.

Некоторые из этих методов требуют дополнительных пояснений. По умолчанию метод Equals(object) определяет, ссылается ли вызывающий объект на тот же самый объект, что и объект, указываемый в качества аргумента этого метода, т.е. он определяет, являются ли обе ссылки одинаковыми. Метод Equals(object) возвращает логическое значение true, если сравниваемые объекты одинаковы, в противном случае — логическое значение false. Он может быть также переопределен в создаваемых классах. Это позволяет выяснить, что же означает равенство объектов для создаваемого класса. Например, метод Equals(object) можно определить таким образом, чтобы в нем сравнивалось содержимое двух объектов.

Таблица 11.1 Методы класса object

Метод                  Назначение
public virtual bool  Определяет, является ли вызывающий объект таким же,
Equals(object ob)    как и объект, доступный по ссылке оb
public static bool   Определяет, является ли объект, доступный по ссылке
Equals(object objA,  objA, таким же, как и объект, доступный по ссылке
object objB)         objB
protected Finalize() Выполняет завершающие действия перед “сборкой му
                     сора". В C# метод Finalize() доступен посредством
деструктора
public virtual int   Возвращает хеш-код, связанный с вызывающим
GetHashCode()        объектом
public Type GetType() Получает тип объекта во время выполнения программы
protected object     Выполняет неполное копирование объекта, т.е. копиру
MemberwiseClone()    ются только члены, но не объекты, на которые ссылают
                     ся эти члены
public static bool   Определяет, делаются ли ссылки objA и objB на один
ReferenceEquals(obj objA,   и тот же объект
object objB)
public virtual string Возвращает строку, которая описывает объект
ToString()

Метод GetHashCode() возвращает хеш-код, связанный с вызывающим объектом. Этот хеш-код можно затем использовать в любом алгоритме, где хеширование применяется в качестве средства доступа к хранимым объектам. Следует, однако, иметь в виду, что стандартная реализация метода GetHashCode() не пригодна на все случаи применения.

Как упоминалось в главе 9, если перегружается оператор ==, то обычно приходится переопределять методы Equals(object) и GetHashCode(), поскольку чаще всего требуется, чтобы метод Equals(object) и оператор == функционировали одинаково. Когда же переопределяется метод Equals(object), то следует переопределить и метод GetHashCode(), чтобы оба метода оказались совместимыми.

Метод ToString() возвращает символьную строку, содержащую описание того объекта, для которого он вызывается. Кроме того, метод ToString() автоматически вызывается при выводе содержимого объекта с помощью метода WriteLine(). Этот метод переопределяется во многих классах, что позволяет приспосабливать описание к конкретным типам объектов, создаваемых в этих классах. Ниже приведен пример применения данного метода.

// Продемонстрировать применение метода ToString()
using System;
class MyClass {
  static int count = 0;
  int id;
  public  MyClass() {
    id = count;
    count++;
  }
  public override string ToString() {
    return "Объект #" + id + " типа MyClass";
  }
}
class Test {
  static void Main() {
    MyClass ob1 = new MyClass();
    MyClass ob2 = new MyClass();
    MyClass ob3 = new MyClass();
    Console.WriteLine(ob1);
    Console.WriteLine(ob2);
    Console.WriteLine(ob3);
  }
}

При выполнении этого кода получается следующий результат.

Объект #0 типа MyClass
Объект #1 типа MyClass
Объект #2 типа MyClass

Как пояснялось выше, все типы в С#, включая и простые типы значений, являются производными от класса object. Следовательно, ссылкой типа object можно воспользоваться для обращения к любому другому типу, в том числе и к типам значений. Когда ссылка на объект класса object используется для обращения к типу значения, то такой процесс называется упаковкой. Упаковка приводит к тому, что значение простого типа сохраняется в экземпляре объекта, т.е. "упаковывается" в объекте, который затем используется как и любой другой объект. Но в любом случае упаковка происходит автоматически. Для этого достаточно присвоить значение переменной ссылочного типа object, а об остальном позаботится компилятор С#.

Распаковка представляет собой процесс извлечения упакованного значения из объекта. Это делается с помощью явного приведения типа ссылки на объект класса object к соответствующему типу значения. Попытка распаковать объект в другой тип может привести к ошибке во время выполнения.

Ниже приведен простой пример, демонстрирующий упаковку и распаковку.

// Простой пример упаковки и распаковки.
using System;
class BoxingDemo {
  static void Main() {
    int x;
    object obj;
    x = 10;
    obj = x; // упаковать значение переменной х в объект
    int у = (int)obj; // распаковать значение из объекта, доступного по
                // ссылке obj, в переменную типа int
    Console.WriteLine(у);
  }
}

В этом примере кода выводится значение 10. Обратите внимание на то, что значение переменной х упаковывается в объект простым его присваиванием переменной obj, ссылающейся на этот объект. А затем это значение извлекается из объекта, доступного по его ссылке obj, и далее приводится к типу int.

Ниже приведен еще один, более интересный пример упаковки. В данном случае значение типа int передается в качестве аргумента методу Sqr(), который, в свою очередь, принимает параметр типа object.

// Пример упаковки при передаче значения методу.
using System;
class BoxingDemo {
  static void Main() {
    int x;
    x = 10;
    Console.WriteLine("Значение x равно: " + x);
    // значение переменной x автоматически упаковывается
    // когда оно передается методу Sqr().
    x = BoxingDemo.Sqr(x) ;
    Console.WriteLine("Значение x в квадрате равно: " + x);
  }
  static int Sqr(object о) {
    return (int)о * (int)о;
  }
}

Вот к какому результату приводит выполнение этого кода.

Значение х равно: 10
Значение х в квадрате равно: 100

В данном примере значение переменной х автоматически упаковывается при передаче методу Sqr().

Упаковка и распаковка позволяют полностью унифицировать систему типов в С#. Благодаря тому что все типы являются производными от класса object, ссылка на значение любого типа может быть просто присвоена переменной ссылочного типа object, а все остальное возьмут на себя упаковка и распаковка. Более того, методы класса object оказываются доступными всем типам, поскольку они являются производными от этого класса. В качестве примера рассмотрим довольно любопытную программу.

// Благодаря упаковке становится возможным вызов
//методов по значению!
using System;
class MethOnValue {
  static void Main() {
    Console.WriteLine(10.ToString() ) ;
  }
}

В результате выполнения этой программы выводится значение 10. Дело в том, что метод ToString() возвращает строковое представление объекта, для которого он вызывается. В данном случае строковым представлением значения 10 как вызывающего объекта является само значение 10!

Если object является базовым классом для всех остальных типов и упаковка значений простых типов происходит автоматически, то класс object можно вполне использовать в качестве "универсального" типа данных. Для примера рассмотрим программу, в которой сначала создается массив типа object, элементам которого затем присваиваются значения различных типов данных.

// Использовать класс object для создания массива "обобщенного" типа.
using System;
class GenericDemo {
  static void Main() {
    object[] ga = new object[10];
    // Сохранить целые значения,
    for (int i=0; i < 3; i++) ga[i] = i;
    // сохранить  значения типа double
    for (int i=3; i < 6; i++)
      ga[i] =(double) i / 2;
    // сохранить две строки, а также значения типа bool и char
    ga[6] = "Привет";
    ga[7] = true;
    ga[8] = 'X';
    ga[9] = "Конец";
    for(int i = 0; i < ga.Length; i++)
      Console.WriteLine("ga[" + i + "]: " + ga[i] + " ");
}
}

Выполнение этой программы приводит к следующему результату.

ga[0] : 0
ga[1] : 1
ga[2] : 2
ga[3] : 1.5
ga[4] : 2
ga[5] : 2.5
ga[6] : Привет
ga[7] : True
ga[8] : X
ga[9] : Конец

Как показывает данный пример, по ссылке на объект класса object можно обращаться к данным любого типа, поскольку в переменной ссылочного типа object допускается хранить ссылку на данные всех остальных типов. Следовательно, в массиве типа object из рассматриваемого здесь примера можно сохранить данные практически любого типа. В развитие этой идеи можно было бы, например, без особого труда создать класс стека со ссылками на объекты класса object. Это позволило бы хранить в стеке данные любого типа.

Несмотря на то что универсальный характер класса object может быть довольно эффективно использован в некоторых ситуациях, было бы ошибкой думать, что с помощью этого класса стоит пытаться обойти строго соблюдаемый в C# контроль типов. Вообще говоря, целое значение следует хранить в переменной типа int, строку — в переменной ссылочного типа string и т.д.

А самое главное, что начиная с версии 2.0 для программирования на C# стали доступными подлинно обобщенные типы данных — обобщения (более подробно они рассматриваются в главе 18). Внедрение обобщений позволило без труда определять классы и алгоритмы, автоматически обрабатывающие данные разных типов, соблюдая типовую безопасность. Благодаря обобщениям отпала необходимость пользоваться классом object как универсальным типом данных при создании нового кода. Универсальный характер этого класса лучше теперь оставить для применения в особых случаях.

Оглавление книги