C# 4.0 полное руководство - 2011 - Герберт Шилдт

Любопытно, что запрос из приведенной выше программы можно было бы сформировать и следующим образом.

var posNums = from n in nums where n > 0 select n;

int len = posNums.Count(); // запрос выполняется здесь

В данном случае метод Count () вызывается для переменной запроса. И в этот момент запрос выполняется для получения подсчитанного количества.

К числу других методов расширения, вызывающих немедленное выполнение запроса, относятся методы То Array () и ToList (). Оба этих метода расширения определены в классе Enumerable. Метод ToAtray () возвращает результаты запроса в массиве, а метод ToList () — результаты запроса в форме коллекции List. (Подробнее о коллекциях речь пойдет в главе 25.) В обоих случаях для получения результатов выполняется запрос. Например, в следующем фрагменте кода сначала получается массив результатов, сформированных по приведенному выше запросу в переменной posNums, а затем эти результаты выводятся на экран.

int[] pnums = posNum.ToArray(); // запрос выполняется здесь

foreach(int i in pnums)

Console.Write(i + " ");

}

Деревья выражений

Еще одним средством, связанным с LINQ, является дерево выражений, которое представляет лямбда-выражение в виде данных. Это означает, что само лямбда-выражение

нельзя выполнить, но можно преобразовать в исполняемую форму. Деревья выражений инкапсулируются в классе System. Linq. Expressions . Expression<TDelegate>. Они оказываются пригодными в тех случаях, когда запрос выполняется вне программы, например средствами SQL в базе данных. Если запрос представлен в виде данных, то его можно преобразовать в формат, понятный для базы данных. Этот процесс выполняется, например, средствами LINQ to SQL в интегрированной среде разработки Visual Studio. Таким образом, деревья выражений способствуют поддержке в C# различных баз данных.

Для получения исполняемой формы дерева выражений достаточно вызвать метод Compile (), определенный в классе Expression. Этот метод возвращает ссылку, которая может быть присвоена делегату для последующего выполнения. А тип делегата может быть объявлен собственным или же одним из предопределенных типов делегата Func в пространстве имен System. Две формы делегата Func уже упоминались ранее при рассмотрении методов запроса, но существует и другие его формы.

Деревьям выражений присуще следующее существенное ограничение: они могут представлять только одиночные лямбда-выражения. С их помощью нельзя представить блочные лямбда-выражения.

Ниже приведен пример программы, демонстрирующий конкретное применение дерева выражений. В этой программе сначала создается дерево выражений, данные которого представляют метод, определяющий, является ли одно целое число множителем другого. Затем это дерево выражений компилируется в исполняемый код. И наконец, в этой программе демонстрируется выполнение скомпилированного кода.

// Пример простого дерева выражений.

using System;

using System.Linq;

using System.Linq.Expressions;

class SimpleExpTree { static void Main() {

// Представить лямбда-выражение в виде данных.

Expression<Func<int, int, bool»

IsFactorExp = (n, d) => (d != 0) ? (n % d) ==0 : false;

// Скомпилировать данные выражения в исполняемый код.

Func<int, int, bool> IsFactor = IsFactorExp.Compile ();

// Выполнить выражение, if(IsFactor(10, 5))

Console.WriteLine("Число 5 является множителем 10.");

if(!IsFactor(10, 7))

Console.WriteLine("Число 7 не является множителем 10.");

Console.WriteLine ();

}

}

Вот к какому результату приводит выполнение этой программы.

Число 5 является множителем 10.

Число 7 не является множителем 10.

Данный пример программы наглядно показывает два основных этапа применения дерева выражений. Сначала в ней создается дерево выражений с помощью следующего оператора.

Expression<Func<int, int, bool»

IsFactorExp = (n, d) => (d != 0) ? (n % d) ==0 : false;

В этом операторе конструируется представление лямбда-выражения в оперативной памяти. Как пояснялось выше, это представление доступно по ссылке, присваиваемой делегату IsFactorExp. А в следующем операторе данные выражения преобразуются в исполняемый код.

Func<int, int, bool> IsFactor = IsFactorExp.Compile();

После выполнения этого оператора делегат IsFactorExp может быть вызван, чтобы определить, является ли одно целое число множителем другого.

Обратите также внимание на то, что <Func<int, int, boo 1> обозначает тип делегата. В этой форме делегата Fun с указываются два параметра типа int и возвращаемый тип bool. В рассматриваемой здесь программе использована именно эта форма делегата Fun с, совместимая с лямбда-выражениями, поскольку для выражения требуются два параметра. Для других лямбда-выражений могут подойти иные формы делегата Fun с в зависимости от количества требуемых параметров. Вообще говоря, конкретная форма делегата Fun с должна удовлетворять требованиям лямбда-выражения.

Методы расширения

Как упоминалось выше, методы расширения предоставляют средства для расширения функций класса, не прибегая к обычному механизму наследования. Методы расширения создаются нечасто, поскольку механизм наследования, как правило, предлагает лучшее решение. Тем не менее знать, как они действуют, никогда не помешает. Ведь они имеют существенное значение для LINQ.

Метод расширения является статическим и поэтому должен быть включен в состав статического, необобщенного класса. Тип первого параметра метода расширения определяет тип объектов, для которых этот метод может быть вызван. Кроме того, первый параметр может быть указан с модификатором this. Объект, для которого вызывается метод расширения, автоматически передается его первому параметру. Он не передается явным образом в списке аргументов. Следует, однако, иметь в виду, что метод расширения может по-прежнему вызываться для объекта аналогично методу экземпляра, несмотря на то, что он объявляется как статический.

Ниже приведена общая форма метода расширения.

static возращаемый_тип имя (this тип_вызывающего_объекта ob, список_параметров)

Очевидно, что список_параметров окажется пустым в отсутствие аргументов, за исключением аргумента, неявно передаваемого вызывающим объектом оЬ. Не следует, однако, забывать, что первым параметром метода расширения является автоматически передаваемый объект, для которого вызывается этот метод. Как правило, метод расширения становится открытым членом своего класса.

В приведенном ниже примере программы создаются три простых метода расширения.

// Создать и использовать ряд методов расширения, using System;

using System.Globalization; static class MyExtMeths {

// Возвратить обратную величину числового значения типа double, public static double Reciprocal(this double v) { return 1.0 / v;

}

// Изменить на обратный регистр букв в символьной // строке и возвратить результат, public static string RevCase(this string str) { string temp =

foreach(char ch in str) {

if(Char.IsLower(ch)) temp += Char.ToUpper (ch, Culturelnfo.

CurrentCulture);

else temp += Char.ToLower(ch, Culturelnfo.CurrentCulture);

}

return temp;

}

// Возвратить абсолютное значение выражения n / d. public static double AbsDivideBy(this double n, double d) { return Math.Abs(n / d);

}

}

class ExtDemo {

static void Main() {

double val = 8.0;

string str = "Alpha Beta Gamma";

// Вызвать метод расширения Reciprocal()..

Console.WriteLine("Обратная величина {0} равна {1}", val, val.Reciprocal());

// Вызвать метод расширения RevCaseO .

Console.WriteLine(str + " после смены регистра: " + str.RevCase ());

// Использовать метод расширения AbsDivideBy() .

Console.WriteLine("Результат вызова метода val.AbsDivideBy(-2) : " + val.AbsDivideBy(-2));

}

}

Обратная величина 8 равна 0.125

Alpha Beta Gamma после смены регистра: aLPHA ЬЕТА дАММА Результат вызова метода val.AbsDivideBy(-2): 4

В данном примере программы каждый метод расширения содержится в статическом классе MyExtMeths. Как пояснялось выше, метод расширения должен быть объявлен в статическом классе. Более того, этот класс должен находиться в области действия своих методов расширения, чтобы ими можно было пользоваться. (Именно поэтому в исходный текст программы следует включить пространство имен System. Linq, так как это дает возможность пользоваться методами расширения, связанными с LINQ.)