14.4. Интерфейс как ти

п

Несмотря на то, что нельзя создавать экземпляры (объекты) интерфейсов, но

интерфейс как и класс в языке C# является ссылочным типом. Подобно тому, как

можно объявлять ссылку, имеющую тип абстрактного класса, разрешено объявлять

ссылку с типом интерфейса "ссылка с типом интерфейса" . Такая ссылка может

быть равноправно связана с объектом любого класса, который реализовал данный

интерфейс. С помощью такой ссылки возможно получить доступ ко всем членам

класса, реализующим соответствующие члены интерфейса. Однако ссылка с типом

интерфейса не позволяет получить доступ к членам класса, которые отсутствовали

в интерфейсе, но были добавлены в класс, реализующий интерфейс.

Интерфейс как тип "интерфейс как тип" может специфицировать параметр

метода, может определять тип возвращаемого методом значения, может определять

тип элементов массива. Рассмотрим эти возможности на иллюстративных примерах.

Определим интерфейс, специфицирующий средства обработки геометрических

фигур:

Interface iGeo { // интерфейс геометрической фигуры

Void transform(double coef); // преобразовать размеры

Void display(); // вывести характеристики

}

В приведённом интерфейсе нет сведений о конкретных особенностях тех

геометрических фигур, классы которых могут реализовать IGeo. Например, ничего

не ограничивает размерность пространства, в котором определены фигуры.

Возможности преобразований фигур с помощью реализаций метода transform()

могут быть достаточно произвольными. Самыми разными могут быть сведения о

фигурах, выводимые реализациями метода display().

Определим два класса, реализующих интерфейс IGeo: Circle – круг и Cube –

куб. Поле double rad в классе Circle – это радиус круга. Поле double rib в классе

Cube – ребро куба. Реализация метода transform() в обоих классах изменяют

линейные размеры (rad и rib) в заданное параметром число раз.

Чтобы продемонстрировать применимость интерфейсной ссылки в качестве

параметра, определим статическую функцию report(), из тела которой выполняется

обращение к реализации метода display(). Указанным соглашениям соответствует

следующая программа:

// 14_03.cs - интерфейсные ссылки

using System;

Interface iGeo {

нтерфейс геометрической фигуры

Void transform(double coef); // преобразовать размеры

Void display(); // вывести характеристики

}

class Circle : IGeo { // круг

double rad = 1; // радиус круга

public void transform(double coef) { rad *= coef; }

public void display() {

Console.WriteLine("Площадь круга: {0:G4}",

Math.PI*rad*rad);

}

}

class Cube : IGeo { // куб

double rib = 1; // ребро куба

public void transform(double coef) { rib *= coef; }

public void display() {

Console.WriteLine("Объем куба: {0:G4}",

rib * rib * rib);

}

}

class Program {

public static void report(IGeo g) {

Console.WriteLine("Данные объекта класса {0}:",

g.GetType());

g.display();

}

public static void Main() {

Circle cir = new Circle();

report(cir);

Cube cub = new Cube();

report(cub);

IGeo ira = cir;

report(ira);

}

}

Результаты выполнения программы:

Данные объекта класса Circle:

Площадь круга: 3,14

2

Данные объекта класса Cube:

Объем куба: 1

Данные объекта класса Circle:

Площадь круга: 3,142

Обратим внимание на статистический метод report(). Его параметр g – ссылка

с типом интерфейса IGeo. Выражение g.GetType() в теле метода report() позволяет

получить имя класса, ссылка на который используется в качестве аргумента при

обращении к методу report(). Оператор g.display() обеспечивает вызов той

реализации метода display(), которая соответствует типу аргумента. Использование

интерфейсной ссылки в качестве параметра позволяет применять метод report() для

обработки объектов любых классов, которые реализовали интерфейс IGeo. Код

метода Main() иллюстрирует сказанное. В нём определены два объекта классов

Circle и Cube и ассоциированные с ними ссылки cir, cub. Их использование в

качестве аргументов метода report() приводит к вызовам методов display() из

соответствующих классов. Это подтверждают результаты выполнения программ.

Обратить внимание на последние две строки тела функции Main(). Определена

ссылка ira с типом интерфейса IGeo, которой затем присвоено значение ссылки на

объект класса Circle. Это очень важная особенность – интерфейсной ссылке можно

присвоить ссылку на объект любого класса, который реализовал данный интерфейс.

В теле метода report() аргумент в этом случае воспринимается как имеющий тип

класса Circle, реализовавшего интерфейс IGeo. Остановимся на этом подробнее.

Ссылка IGeo ira при объявлении имеет тип интерфейса, а после присваивания ira=cir

ссылка ira получает тип класса Circle. Таким образом, наша программа

иллюстрирует различие между объявленным типом ссылки "тип:объявленный

тип ссылки" и её типом времени исполнения "тип:тип времени исполнения" . (О

таком различии говорят как о статическом

"тип:статический тип"

и

динамическом типах "тип:динамический тип" одной и той же переменной.)

Несмотря на то, что параметр метода report() специфицирован как ссылка типа

IGeo и ссылка ira типа IGeo использована в качестве аргумента, вызов базируется н

а

типе времени исполнения и выполняется обращение к объекту класса Circle. Такая

возможность

называется

поздним

иначе

динамическим

связыванием

"динамическое связывание" . Решение о том, какой метод вызывать, принимается

при позднем связывании на основе типа времени исполнения. В противоположность

этому, стратегия использования объявленного типа называется ранним или

статическим связыванием "статическое связывание" .

Применение в качестве параметров и аргументов интерфейсных ссылок и

ссылок с типом базового класса (при наличии виртуальных членов) обеспечивает

позднее (динамическое) связывание. Позднее связывание "позднее связывание" –

одно из проявлений полиморфизма "полиморфизм" в языке C#.

Чтобы продемонстрировать другие возможности применения интерфейсных

ссылок, используем без изменений ещё раз интерфейс IGeo и реализующие его

классы Circle и Cube. В класс Program добавим статический метод:

public static IGeo mapping(IGeo g, double d)

{

g.transform(d);

return g;

}

Первый параметр – ссылка с типом интерфейса. Метод, получив в качестве

первого аргумента ссылку на конкретный объект, изменяет его линейные размеры и

возвращает в качестве результата ссылку на изменённый объект. Второй параметр –

коэффициент изменения линейных размеров. Используем методы mapping() и

report() следующим образом (программа 14_04.cs):

public static void Main( )

{

IGeo ira = new Circle( ); // единичный радиус

report(ira);