《C#图解教程》读书笔记之六：接口和转换

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一、接口那点事儿

　　（1）什么是接口？

　　一组函数成员而未实现的引用类型。只有类和结构能实现接口。

　　（2）从IComparable接口看接口实例：

　　假设有如下一段代码，它使用Array类的一个静态方法Sort对一个未排序的int类型数组进行排序，并输出排序后的结果。

using System;

class Program
{
   static void Main()
   {
      var myInt = new[] { 20, 4, 16, 9, 2 };       // Create an array of ints.

      Array.Sort( myInt );                         // Sort elements by magnitude.

      foreach ( var i in myInt )                   // Print them out.
         Console.Write( "{0} ", i );
   }
}

　　Sort方法在int类型数组的排序工作上做的很好，但是如果我们尝试在自定义的类上使用就会发生异常，例如下面的MyClass类。

class MyClass
{
   public int TheValue;
}

　　Sort为何不能对MyClass进行排序，原因在于：它不知道如何比较自定义对象及如何进行排序。Array类的Sort方法其实依赖于一个IComparable的接口，它声明在BCL中，包含唯一的CompareTo方法。它接收一个object类型的参数，可以匹配任何引用类型。

public interface IComparable
{
    int CompareTo(object obj);
}

　　这下，我们知道了int类型默认实现了IComparable接口，而我们的MyClass则没有。因此，我们需要将MyClass实现这个IComparable接口。

class MyClass : IComparable                          
{
   public int TheValue;
   public int CompareTo( object obj )                 
   {
      MyClass mc = (MyClass) obj;

      if ( this.TheValue < mc.TheValue )
         return -1;

      if ( this.TheValue > mc.TheValue )
         return 1;

      return 0;
   }
}

　　现在，MyClass类实现了IComparable接口，它可以用于Sort方法了。

class Program
{
   static void PrintOut( string s, MyClass[] mc )
   {
      Console.Write( s );
      foreach ( var m in mc )
         Console.Write( "{0} ", m.TheValue );

      Console.WriteLine( "" );
   }

   static void Main()
   {
      var myInt = new[] { 20, 4, 16, 9, 2 };

      MyClass[] mcArr = new MyClass[5];               
      for ( int i = 0; i < 5; i++ )                   
      {
         mcArr[i] = new MyClass();
         mcArr[i].TheValue = myInt[i];
      }

      PrintOut( "Initial Order: ", mcArr );           

      Array.Sort( mcArr );                            
      PrintOut( "Sorted Order:  ", mcArr );           
   }
}

　　现在，一个完整的接口实例已经完毕。

　　（3）使用接口注意事项：

　　　　①声明接口时：不能包含：数据成员、静态成员；只能声明：方法、属性、事件、索引器；

TIP：接口允许有任何的访问修饰符，但是接口成员是隐式public的，不允许有任何的访问修饰符，包括public。

　　　　②实现接口时：在基类列表中包括接口名称；为每一个接口的成员实现接口；

　　（4）接口是一种引用类型：我们不能直接通过类或对象的成员访问接口，然而，我们可以通过把类对象转换成接口类型来获取指向接口的引用。一旦有了接口的引用，我们就可以使用点号来调用接口的方法。

using System;

interface IIfc1
{
   void PrintOut( string s );
}

class MyClass : IIfc1
{
   public void PrintOut( string s )
   {
      Console.WriteLine( "Calling through:  {0}", s );
   }
}

class Program
{
   static void Main()
   {
      MyClass mc = new MyClass();         
      mc.PrintOut( "object" );           

      IIfc1 ifc = (IIfc1) mc;            
      ifc.PrintOut( "interface" );       
   }
}

　　下面我们看看上面的代码在内存中的分配：

　　（5）接口和as运算符=>天生一对

　　在以往使用接口引用时，我们往往会使用强制类型转换，但强制类型转换会抛出异常（异常是指代码中的意外错误，它会严重降低代码速度）。如何避免这个问题，我们可以使用as运算符，在类对象未实现接口时不会抛出异常，只会返回null。

二、看我72变：转换

　　（1）本质：接受一个类型的值并使用它作为另一个类型的等价值的过程；

　　（2）转换分类：

　　①预定义的转换：数字、装箱/拆箱、引用转换；

　　数字类型的转换详见下图：

　　装箱/拆箱是一个比较重要的点，现在我们来看看：

　　装箱（boxing）是值类型->引用类型，本质其实是创建副本。装箱是一种隐式转换，它接收值类型的值，根据这个值在在堆上创建一个完整的引用类型对象并返回对象引用。

　　拆箱（unboxing）是引用类型->值类型，本质把装箱后的对象转换回值类型。拆箱是显示转换。

　　②用户自定义的转换：隐式和显示的自定义转换；

using System;

class Person
{
   public string Name;
   public int Age;

   public Person( string name, int age )
   {
      Name = name;
      Age = age;
   }

   public static implicit operator int( Person p ) 
   {
      return p.Age;
   }

   public static implicit operator Person( int i ) 
   {
      return new Person( "Nemo", i ); 
   }
}

class Program
{
   static void Main()
   {
      Person bill = new Person( "bill", 25 );

      int age = bill;
      Console.WriteLine( "Person Info: {0}, {1}", bill.Name, age );

      Person anon = 35;
      Console.WriteLine( "Person Info: {0}, {1}", anon.Name, anon.Age );
   }
}