Класс Array
Нельзя понять многие детали работы с массивами в C#, если не знать устройство класса Array из библиотеки FCL, потомками которого являются все классы-массивы. Рассмотрим следующие объявления:
//Класс Array
int[] ar1 = new int[5];
double[] ar2 ={5.5, 6.6, 7.7};
int[,] ar3 = new Int32[3,4];
Зададимся естественным вопросом: к какому или к каким классам принадлежат объекты ar1, ar2 и ar3? Ответ прост: все они принадлежат к разным классам. Переменная ar1принадлежит к классу int[] - одномерному массиву значений типа int, ar2 - double[] - одномерному массиву значений типа double, ar3 - двумерному массиву значений типа int. Следующий закономерный вопрос: а что общего есть у этих трех объектов? Прежде всего, все три класса этих объектов, как и другие классы, являются потомками класса Object, а потому имеют общие методы, наследованные от класса Object и доступные объектам этих классов.
У всех классов, являющихся массивами, много общего, поскольку все они являются потомками класса System.Array. Класс System.Array наследует ряд интерфейсов: ICloneable, IList,ICollection, IEnumerable, а, следовательно, обязан реализовать все их методы и свойства. Помимо наследования свойств и методов класса Object и вышеперечисленных интерфейсов, класс Array имеет довольно большое число собственных методов и свойств. Взгляните, как выглядит отношение наследования на семействе классов, определяющих массивы.
Рис. 4.2.4. Отношение наследования на классах-массивах
Благодаря такому мощному родителю, над массивами определены самые разнообразные операции - копирование, поиск, обращение, сортировка, получение различных характеристик. Массивы можно рассматривать как коллекции и устраивать циклы foreach для перебора всех элементов. Важно и то, что когда у семейства классов есть общий родитель, то можно иметь общие процедуры обработки различных потомков этого родителя. Для общих процедур работы с массивами характерно, что один или несколько формальных аргументов имеют родительский тип Array. Естественно, внутри такой процедуры может понадобиться анализ - какой реальный тип массива передан в процедуру.
Рассмотрим пример подобной процедуры. Ранее я для печати элементов массива использовал различные процедуры PrintAr1, PrintAr2 и так далее, по одной для каждого класса массива. Теперь я приведу общую процедуру, формальный аргумент которой будет принадлежать родителю всех классов-массивов, что позволит передавать массив любого класса в качестве фактического аргумента:
public static void PrintAr(string name, Array A)
{
Console.WriteLine(name);
switch (A.Rank)
{
case 1:
for(int i = 0; i<A.GetLength(0);i++)
Console.Write("\t" + name + "[{0}]={1}",
i, A.GetValue(i));
Console.WriteLine();
break;
case 2:
for(int i = 0; i<A.GetLength(0);i++)
{
for(int j = 0; j<A.GetLength(1);j++)
Console.Write("\t" + name + "[{0},{1}]={2}",
i,j, A.GetValue(i,j));
Console.WriteLine();
}
break;
default: break;
}
}//PrintAr
Вот как выглядит создание массивов и вызов процедуры печати:
public void TestCommonPrint()
{
//Класс Array
int[] ar1 = new int[5];
double[] ar2 ={5.5, 6.6, 7.7};
int[,] ar3 = new Int32[3,4];
Arrs.CreateOneDimAr(ar1);Arrs.PrintAr("ar1", ar1);
Arrs.PrintAr("ar2", ar2);
Arrs.CreateTwoDimAr(ar3);Arrs.PrintAr("ar3", ar3);
}//TestCommonPrint
Вот результаты вывода массивов ar1, ar2 и ar3.
Рис. 4.2.5. Печать массивов. Результаты работы процедуры PrintAr
Приведем некоторые комментарии.
Первое, на что следует обратить внимание: формальный аргумент процедуры принадлежит базовому классу Array, наследниками которого являются все массивы в CLR и, естественно, все массивы C#.
Для того чтобы сохранить возможность работы с индексами, как в одномерном, так и в двумерном случае, пришлось организовать разбор случаев. Свойство Rank, возвращающее размерность массива, используется в этом разборе.
К элементам массива A, имеющего класс Array, нет возможности прямого доступа в обычной манере - A [<индексы>], но зато есть специальные методы GetValue (<индексы>) и SetValue (<индексы>).
Естественно, разбор случаев можно продолжить, придав процедуре большую функциональность.
Заметьте, если разбор случаев вообще не делать, а использовать PrintAr только для печати одномерных массивов, то она будет столь же проста, как и процедура PrintAr1, но сможет печатать любые одномерные массивы, независимо от типа их элементов.