Mehdi Asgari
شنبه 05 بهمن 1387, 01:28 صبح
ریشۀ اولیه اش رو نمی دونم ، ولی Generic programming با سی پلاس پلاس رواج پیدا کرد. "لیست" صرفا یک مثال از هزاران مثالیه که در برنامه نویسی جنریک میشه زد. البته در دات نت میگیم Generics و در سی پلاس پلاس Template. (زبان های داینامیک و تابعی بمانند)
از مثال قدیمیش شروع می کنم. فرض کن میخوای یه کلاس بسازی که پشته (Stack) رو پیاده سازی کنه. (اگه نمی دونی پشته چیه ، همین الان این صفحه رو بی خیال شو و برو در موردش جستجو و مطالعه کن). با توجه به پر کاربرد بودن اعداد صحیح (Integer) در برنامه نویسی بالطبع اول کدت به این شکل خواهد بود: (کد ها رو در ساده ترین و کوتاه ترین شکل ممکن نوشتم. به جزئیاتش زیاد توجه نکن چون هدف چیز دیگری است)
‘VB
Class MyStack
Private internal_array(10000) As Integer
Private index As Integer = 0
Public Sub Push(ByVal value As Integer)
internal_array(index) = value
index += 1
End Sub
Public Function Pop() As Integer
index -= 1
Return internal_array(index)
End Function
End Class
//C#
class MyStack
{
private int[] internal_array = new int[10000];
private int index = 0;
public void Push(int value)
{
internal_array[index++] = value;
}
public int Pop()
{
return internal_array[--index];
}
}
خب حالا چند روز بعد متوجه میشی که علاوه بر اعداد صحیح باید بتونی اعداد اعشاری و رشته ها رو هم در پشته ذخیره کنی. دو راه داری:
1- دو تا کلاس دیگه عین کلاس بالا درست کنی که کپی همین باشن ، فقط هر جا Integer داشتی به جاشون نوع دلخواه رو جایگزین کنی . مشکل: یکی از اصلی ترین اصول برنامه نویسی زیر سوال میره. Code Reuse . با این کار داری کد مشابه رو هی duplicate می کنی. حالا فکر کن بعدا قرار بشه هزار تا نوع دیگه هم به پشته اضافه کنی!
2- بیای به جای Integer از Object استفاده کنی و خوشحال باشی که Object مادر تمام اشیاست و تو به راحتی می تونی هر نوع شی ای (مقداری) رو در یک object بگنجونی. مشکل: اول به دلیل boxing کدت مشکل پرفورمنس خواهد داشت (در جاهای خفن. مثلا بازی) دوم: باید همه اش از casting استفاده کنی. سوم: فرض کن اگه Object رو نداشتی چیکار می کردی ؟ چهارم: احتمال خطا و type mismatch و در نتیجه خطاهای زمان اجرا هست. پنجم فعلا به ذهنم نمی رسه.
برای مقابله با این مسائل که تو بتونی از یک کد جنریک یا کلی برای یک کلاس از مسائل مشابه استفاده کنی ، موجوداتی به نام Generics (templates) آفریده شدن. کد زیر یک پشته طراحی می کنه که توش هر چی میشه ریخت
‘ VB
Class MyStack(Of T)
Private internal_array(10000) As T
Private index As Integer = 0
Public Sub Push(ByVal value As T)
internal_array(index) = value
index += 1
End Sub
Public Function Pop() As T
index -= 1
Return internal_array(index)
End Function
End Class
// C#
class MyStack <T>
{
private T[] internal_array = new T[10000];
private int index = 0;
public void Push(T value)
{
internal_array[index++] = value;
}
public T Pop()
{
return internal_array[--index];
}
}
نحوۀ استفاده:
‘ VB
Dim s As New MyStack(Of Integer)
s.Push(10)
s.Push(9)
Console.WriteLine(s.Pop())
Console.WriteLine(s.Pop())
// C#
MyStack<int> s = new MyStack<int>();
s.Push(90);
s.Push(-8);
Console.WriteLine(s.Pop());
Console.WriteLine(s.Pop());
حالا هر نوع شی ای رو که بخوای می تونی داخل این پشته قرار بدی.
خب حالا که مفهوم رو فهمیدی برسیم به سوالت:
لیست که مطمئنا می دونی چیه. لیست جنریک لیستیه که خودت موقع تعریف یک شی ازش میگی که قراره چه نوع داده هایی درش ذخیره بشن. و مشکل runtime exception هم نداری
مثال: لیستی از اعداد ، رشته ها و ArrayList ها
'VB
Dim s = "Hello"
Dim t = "World"
Dim strList = New List(Of String)()
strList.Add(s)
strList.Add(t)
Dim i = 100
Dim j = -6
Dim intList = New List(Of Integer)()
intList.Add(i)
intList.Add(j)
Dim f1 = New ArrayList()
Dim f2 = New ArrayList()
Dim arrList = New List(Of ArrayList)()
arrList.Add(f1)
arrList.Add(f2)
//C#
string s = "Hello";
string t = "World";
var strList = new List<string>();
strList.Add(s);
strList.Add(t);
int i = 100;
int j = -6;
var intList = new List<int>();
intList.Add(i);
intList.Add(j);
var f1 = new ArrayList();
var f2 = new ArrayList();
var arrList = new List<ArrayList>();
arrList.Add(f1);
arrList.Add(f2);
به جنریکس ، Parameterized types هم میگن ؛ یعنی انواع داده ای که پارامتر دارن. (اون پارامتر همون T هست که هر دفعه یه چیز به جاش میدی. مثلا وقتی از Integer استفاده می کنی ، در پیاده سازی کدت به جای T ، نوع Integer قرار خواهد گرفت) دیگه در لیستی از نوع Integer نمی تونی یک رشته قرار بدی (در حالی که اگه از نوع Object بود هرچی می تونستی توش بریزی و بعدا موقع unboxing مشکل پیدا می کردی)
پ ن 1: مطمئنا به همین سادگی ها نبود. ولی فکر کنم مفهوم رو گرفته باشی. همین Generics به تنهایی یک کتاب رو به خودش اختصاص داده: Professional .NET 2.0 Generics (پس از کمی ور رفتن و مطالعه ، مشکلات پیشرفته تر و سخت ترت رو می تونی بپرسی)
پ ن 2: بیش از سوالت جواب دادم تا در آینده کسی سوال مشابهی مثلا در مورد صف جنریک داشت ، تاپیک جدید ایجاد نکنه. کد ها رو هم دوزبانه کردم که کاربران سی شارپ هم بتونن استفاده کنن