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.NET或?qū)⒁腩?lèi)型類(lèi)和擴(kuò)展

[日期:2017-04-18]

來(lái)源:infoq.com

作者:Jonathan Allen ,譯者謝麗

[字體:大中小]

類(lèi)型類(lèi)是另外一項(xiàng)正被考慮引入.NET未來(lái)版本的特性越妈。在提案“外觀和擴(kuò)展(Shapes and Extensions)”中,該特性被稱(chēng)為外觀,它們將大幅提升.NET泛型的能力。Mads Torgersen這樣描述類(lèi)型類(lèi):

接口抽象的是作為類(lèi)型實(shí)例的對(duì)象和值的“外觀(shape)”削葱。從根本上講,類(lèi)型類(lèi)背后的思想是抽象類(lèi)型本身的外觀。而且,當(dāng)通過(guò)類(lèi)型聲明引入需要的類(lèi)型實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口時(shí),其他人可以在單獨(dú)的代碼中實(shí)現(xiàn)類(lèi)型類(lèi)瓣蛀。

類(lèi)型類(lèi)解決了一個(gè)長(zhǎng)期存在的接口問(wèn)題:它們無(wú)法處理靜態(tài)函數(shù)或操作符重載附迷。這導(dǎo)致了一些問(wèn)題,比如,在數(shù)學(xué)庫(kù)中,對(duì)于不同的數(shù)值數(shù)據(jù)類(lèi)型,需要反復(fù)聲明相同的函數(shù)。

Mads總結(jié)道:

一般來(lái)說(shuō),外觀的聲明和接口聲明非常像,但它:

幾乎可以定義任意類(lèi)型的成員(包括靜態(tài)成員)

可以通過(guò)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)

可以在特定的地方像類(lèi)型一樣使用

最后一個(gè)限制很重要:外觀不是類(lèi)型碱呼。外觀的主要目的是作為泛型的一種約束,限定類(lèi)型參數(shù),保證它們有正確的外觀,并允許泛型聲明體使用那個(gè)外觀境输。

與外觀的思想緊密相關(guān)的是一種經(jīng)過(guò)改進(jìn)的擴(kuò)展語(yǔ)法蔗牡。擴(kuò)展結(jié)構(gòu)幾乎可以為類(lèi)型類(lèi)提供任何東西,而不只是方法擴(kuò)展⌒崞剩考慮下面這個(gè)最簡(jiǎn)單的例子:

Int32類(lèi)型已經(jīng)提供了大部分內(nèi)容,但它缺少zero屬性辩越。擴(kuò)展可以修復(fù)這個(gè)問(wèn)題:

然后,你可以像下面這樣使用它:

實(shí)現(xiàn)

這實(shí)現(xiàn)起來(lái)需要一些接口和結(jié)構(gòu)方面的技巧。

Shapes被翻譯成了接口,每個(gè)成員(甚至是靜態(tài)成員)都轉(zhuǎn)換成了接口中的實(shí)例成員;

擴(kuò)展被翻譯成了結(jié)構(gòu),每個(gè)成員(甚至是靜態(tài)成員)轉(zhuǎn)換成了結(jié)構(gòu)中的實(shí)例成員;

如果擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)了一個(gè)或多個(gè)彎管,則底層的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了那些外觀的底層接口信粮。

通常,上述結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為“見(jiàn)證結(jié)構(gòu)(witness struct)”区匣。它的存在可以證明一個(gè)類(lèi)遵循外觀的規(guī)則〗海或者換句話說(shuō),該類(lèi)在類(lèi)型類(lèi)中亏钩。

編譯器會(huì)將上述AddAll方法翻譯成如下代碼:

然后,上述見(jiàn)證結(jié)構(gòu)就可以用于向AddAll方法提供必要的功能。結(jié)構(gòu)可以直接在類(lèi)型上調(diào)用方法或者根據(jù)需要使用擴(kuò)展結(jié)構(gòu)欺旧。

在類(lèi)和接口中實(shí)現(xiàn)外觀

使用和我們擴(kuò)展基類(lèi)及實(shí)現(xiàn)接口一樣的語(yǔ)法,類(lèi)可以顯式實(shí)現(xiàn)一個(gè)外觀姑丑。然后,編譯器會(huì)提供相應(yīng)的見(jiàn)證結(jié)構(gòu)。

也可以將接口標(biāo)記為滿(mǎn)足外觀的要求辞友。下面是一個(gè)例子:

由于IComparable和理論上的類(lèi)型類(lèi)之間存在一對(duì)一關(guān)系,所以我們不需要為擴(kuò)展結(jié)構(gòu)提供擴(kuò)展體栅哀。

泛型類(lèi)型

事實(shí)證明,泛型類(lèi)型有他們自己的問(wèn)題。和泛型方法一樣,向泛型類(lèi)添加外觀或者類(lèi)型類(lèi)作為類(lèi)型約束需要額外提供一個(gè)類(lèi)型參數(shù)称龙。在泛型類(lèi)上,由于類(lèi)型參數(shù)的數(shù)量是其名稱(chēng)的一部分,所以這會(huì)導(dǎo)致它和其它名稱(chēng)相同的泛型類(lèi)型發(fā)生沖突留拾。

擴(kuò)展外觀

擴(kuò)展結(jié)構(gòu)不僅可以用于實(shí)現(xiàn)外觀,還可以擴(kuò)展它們。因此,你可以向現(xiàn)有的外觀中添加新方法鲫尊、靜態(tài)方法及操作符痴柔。正如擴(kuò)展方法一樣,語(yǔ)法是一樣的,就像它們?cè)诘讓宇?lèi)型上直接定義了一樣。

評(píng)論

總的來(lái)說(shuō),人們對(duì)于該特性的反應(yīng)不錯(cuò)疫向。不過(guò),也有一些修改請(qǐng)求咳蔚。例如,外觀目前必須顯式實(shí)現(xiàn)豪嚎。有些開(kāi)發(fā)人員希望,如果特定的類(lèi)或接口不需要額外擴(kuò)展方法時(shí),就由編譯器隱式實(shí)現(xiàn)。Mads列舉了這樣做的一些問(wèn)題:

那可能會(huì)導(dǎo)致,為了見(jiàn)證以相同的方式應(yīng)用到同一類(lèi)型的同一個(gè)外觀而生成許多結(jié)構(gòu)類(lèi)型,有生成的類(lèi)型過(guò)度擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)谈火。如果編譯器比較聰明,每個(gè)程序集只生成一個(gè),或許可以緩解這種情況,但我們從匿名類(lèi)型了解到,這種重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)非常困難,而且很容易出錯(cuò)侈询。

如果我們?cè)试S泛型類(lèi)型擁有外觀約束的類(lèi)型參數(shù),那么同一個(gè)東西擁有多個(gè)見(jiàn)證結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致實(shí)例化的泛型類(lèi)型具有不同的類(lèi)型標(biāo)識(shí),無(wú)法互換。

人們還擔(dān)心外觀和擴(kuò)展綁定得太緊糯耍。他們認(rèn)為,那將來(lái)可能會(huì)引起混淆扔字。

對(duì)此,Mads答復(fù)說(shuō):

合并:在我的提案里,“擴(kuò)展”實(shí)際上合并了多個(gè)問(wèn)題:

[……]

我覺(jué)得,對(duì)于上述服務(wù)于所有這些目的的語(yǔ)言機(jī)制,有太多內(nèi)容需要討論——但歸根結(jié)底,它們的關(guān)系非常密切。如果有一個(gè)提案可以將它們清晰地分開(kāi),那將是非常有意義的温技。那也許會(huì)更加簡(jiǎn)單有效啦租。

查看英文原文:.NET Futures: Type Classes and Extensions

本文永久更新鏈接地址:http://www.linuxidc.com/Linux/2017-04/142894.htm

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