13.8. Типи, що обнуляються

У програмуванні існує проблема, яким чином задати змінній значення , якщо вона неініціалізована. Ця проблема вирішується різними способами. Один із способів полягає в тому, щоб привласнити змінній яке-небудь значення, що не входить в діапазон допустимих для неї. Наприклад, якщо величина може набувати тільки додатних значень, їй привласнюється -1. Ясно, що для багатьох випадків цей підхід непридатний. Інший спосіб - зберігання логічної ознаки, по якій можна визначити, чи привласнено змінною значення. Цей спосіб не може використовуватися, наприклад, для значень, повертаємих з методу.

Ця проблема вирішується введенням типів спеціального вигляду (nullable). Тип, що обнуляється, є структурою, що зберігає разом із значенням величини (властивість Value) логічну ознаку, по якій можна визначити, чи було привласнено значення цій величині (властивість HasValue).

Якщо значення величини було привласнене, властивість HasValue має значення true. Якщо значення величини рівне null, властивість HasValue має значення false, а спроба набути значення через властивість Value викликає генерацію виключення.

Тип, що обнуляється, будується на основі базового типу, за яким слідує символ ?, наприклад:

int? х = 123;

int? у = null;

if ( х.HasValue ) Console.WriteLine( x ); // замість x можна записати x.Value

if ( y.HasValue ) Console.WriteLine( у );

Існують явні і неявні перетворення з типів, що обнуляються, в звичайних і назад, при цьому виконується контроль можливості набуття значення, наприклад:

int i = 123;

int? х = i; //int --> int?

double? у = x; // int? -- > double?

int? z = (int?) y; // double? --> int?

int j = (int) z; // int? --> int

Для величин типів, що обнуляються, визначені операції відношення. Операції == і != повертають значення true, якщо обидві величини мають значення null. Природно, що значення null вважається за не рівне будь-якому ненульовому значенню. Операції <, >, < = і >= дають в результаті false, якщо хоч би один з операндів має значення null.

Арифметичні операції з величинами типів, що обнуляються, дають в результаті null, якщо хоч би один з операндів рівний null, наприклад:

int? х = null;

int? у = х + 1; // у = null

Для величин типів, що обнуляються, введена ще одна операція - об'єднання ?? (null coalescing operator). Це бінарна операція, результат якої дорівнює першому операнду, якщо він не рівний null, і другому інакше. Іншими словами, ця операція надає значення, що заміщається, для null, наприклад:

int? х = null;

int у = х ?? 0; // у = 0

х = 1;

у = х ?? 0; // у = 1

Типи, що обнуляються, зручно використовувати при роботі з базами даних і XML.

13.9. Рекомендації по програмуванню

Алгоритм роботи програми багато в чому залежить від способу організації її даних, тому дуже важливо до початку розробки алгоритму вибрати оптимальні структури даних, ґрунтуючись на вимогах до функціональності і швидкодії програми.

Для різних завдань необхідні різні способи зберігання і обробки даних, тому необхідно добре уявляти собі як характеристики і сфери застосування абстрактних структур даних, так і їх конкретну реалізацію у вигляді колекцій бібліотеки. Вивчення можливостей стандартних колекцій і їх грамотне застосування є необхідною умовою створення ефективних і професійних програм, дозволяє скоротити терміни розробки програм і підвищити їх надійність.

Недоліками колекцій перших версій бібліотеки .NET є відсутність контролю типів на етапі компіляції і неефективність при зберіганні елементів значущих типів. Колекції, що параметризуються, з'явилися у версії 2.0 бібліотек, позбавлені від цих недоліків, тому в програмах рекомендується використовувати саме колекції, вибираючи найбільш відповідні класи залежно від вирішуваного завдання.

Для реалізації алгоритмів, незалежних від типів даних, слід використовувати класи-прототипи і узагальнені методи. Вони не знижують ефективність програми в порівнянні із звичайними класами і методами, оскільки код для конкретного типу генерується середовищем CLR під час виконання програми. Окрім класів-прототипів і узагальнених методів можна описати інтерфейси, що параметризуються, структури і делегати.

Часткові типи зручно використовувати при розробці об'ємних класів групою програмістів і для спрощення відладки програм. Типи, що обнуляються, застосовують для роботи з даними, для яких необхідно уміти визначати, чи було їм привласнено значення.