Язык программирования C#9 и платформа .NET5
public virtual void Remove(<b>object?</b> obj);public virtual <b>object?</b> this[int index] {get; set; }}Класс
был построен для оперирования с экземплярамиArrayList, которые представляют данные, находящиеся в куче, поэтому может показаться странным, что следующий код компилируется и выполняется без ошибок:objectstatic void WorkWithArrayList(){// Типы значений автоматически упаковываются при передаче// методу, который требует экземпляр типа object.ArrayList myInts = new ArrayList();myInts.Add(10);myInts.Add(20);myInts.Add(35);}Хотя здесь числовые данные напрямую передаются методам, которые требуют экземпляров типа
, исполняющая среда выполняет автоматическую упаковку таких основанных на стеке данных. Когда позже понадобится извлечь элемент изobjectс применением индексатора типа, находящийся в куче объект должен быть распакован в целочисленное значение, расположенное в стеке, посредством операции приведения. Не забывайте, что индексаторArrayListвозвращает элементы типаArrayList, а неSystem.Object:System.Int32static void WorkWithArrayList(){<b> // Типы значений автоматически упаковываются,</b><b> // когда передаются члену, принимающему object.</b>ArrayList myInts = new ArrayList();myInts.Add(10);myInts.Add(20);myInts.Add(35);<b> // Распаковка происходит, когда объект преобразуется</b><b> // обратно в данные, расположенные в стеке.</b>int i = (int)myInts[0];<b> // Теперь значение вновь упаковывается, т.к.</b><b> // метод WriteLine() требует типа object!</b>Console.WriteLine("Value of your int: {0}", i);}Обратите внимание, что расположенное в стеке значение типа
перед вызовом методаSystem.Int32упаковывается, чтобы оно могло быть передано в требуемом видеArrayList.Add(). Вдобавок объектSystem.Objectраспаковывается обратно вSystem.Objectпосле его извлечения изSystem.Int32через операцию приведения лишь для того, чтобы снова быть упакованными при передаче методуArrayList, поскольку данный метод работает с типомConsole.WriteLine().System.ObjectУпаковка и распаковка удобны с точки зрения программиста, но такой упрощенный подход к передаче данных между стеком и кучей влечет за собой проблемы, связанные с производительностью (снижение скорости выполнения и увеличение размера кода), а также приводит к утрате безопасности в отношении типов. Чтобы понять проблемы с производительностью, примите во внимание действия, которые должны произойти при упаковке и распаковке простого целочисленного значения.
1. Новый объект должен быть размещен в управляемой куче.
2. Значение данных, находящееся в стеке, должно быть передано в выделенное место в памяти.
3. При распаковке значение, которое хранится в объекте, находящемся в куче, должно быть передано обратно в стек.
4. Неиспользуемый в дальнейшем объект, расположенный в куче, будет (со временем) удален сборщиком мусора.
Несмотря на то что показанный конкретный метод
не создает значительное узкое место в плане производительности, вы определенно заметите такое влияние, еслиWorkWithArrayList()будет содержать тысячи целочисленных значений, которыми программа манипулирует на регулярной основе. В идеальном мире мы могли бы обрабатывать данные, находящиеся внутри контейнера в стеке, безо всяких проблем с производительностью. Было бы замечательно иметь возможность извлекать данные из контейнера, не прибегая к конструкциямArrayList(именно это позволяют делать обобщения).try/catchПроблема безопасности в отношении типов
Мы уже затрагивали проблему безопасности в отношении типов, когда рассматривали операции распаковки. Вспомните, что данные должны быть распакованы в тот же самый тип, с которым они объявлялись перед упаковкой. Однако существует еще один аспект безопасности в отношении типов, который необходимо иметь в виду в мире без обобщений: тот факт, что классы из пространства имен
обычно могут хранить любые данные, т.к. их члены прототипированы для оперирования с типомSystem.Collections. Например, следующий метод строит списокSystem.Objectс произвольными фрагментами несвязанных данных:ArrayListstatic void ArrayListOfRandomObjects(){<b> // ArrayList может хранить вообще все что угодно.</b>ArrayList allMyObjects = new ArrayList();allMyObjects.Add(true);allMyObjects.Add(new OperatingSystem(PlatformID.MacOSX,new Version(10, 0)));allMyObjects.Add(66);allMyObjects.Add(3.14);}В ряде случаев вам будет требоваться исключительно гибкий контейнер, который способен хранить буквально все (как было здесь показано). Но большую часть времени вас интересует безопасный в отношении типов контейнер, который может работать только с определенным типом данных. Например, вы можете нуждаться в контейнере, хранящем только объекты типа подключения к базе данных, растрового изображения или класса, реализующего интерфейс
.IPointy