(delphi11最新学习资料) Object Pascal 学习笔记---第14章泛型

第三部分 高级语言特性

第14章 泛型

​ Object Pascal 提供的强类型检查对于提高代码的正确性非常有用,这也是我在本书中经常强调的一个主题。不过,强类型检查也可能带来麻烦,因为你可能想编写一个存储过程或类,对不同的数据类型进行类似的处理。对象 Pascal 语言的一个特性可以解决这个问题,类似的语言(如 C# 和 Java)也有这个特性,即泛型。

​ 泛型或模板类的概念实际上来自 C++ 语言。这是我 1994 年在一本关于 C++ 的书中所写的内容:你可以声明一个类,但不指定一个或多个数据成员的类型:这一操作可以推迟到该类的一个对象被实际声明时再进行。同样,您也可以在定义函数时不指定一个或多个参数的类型,直到函数被调用时为止。

注解 本文摘自我在 90 年代初与 Steve Tendon 合著的《Borland C++ 4.0 面向对象编程》一书。

​ 本章深入探讨了这一主题,从基础开始,也涵盖了一些高级使用场景,甚至说明了泛型如何应用于标准的可视化编程。

14.1 泛型键值对

​ 作为泛型类的第一个示例,我实现了一个键值对数据结构。以下是以传统方式编写的数据结构,使用对象来保存值:

typeTKeyValue = classprivateFKey: string;FValue: TObject;procedure SetKey(const Value: string);procedure SetValue(const Value: TObject);publicproperty Key: string read FKey write SetKey;property Value: TObject read FValue write SetValue;end;

​ 你可以使用这个类创建一个对象,设置它的键和值,如以下 KeyValueClassic示例主窗体的各种方法的代码段:

// FormCreate
Kv := TKeyValue.Create;// Button1Click
Kv.Key := 'mykey';
Kv.Value := Sender;// Button2Click
Kv.Value := Self; // 窗体// Button3Click
ShowMessage('[' + Kv.Key + ',' + Kv.Value.ClassName + ']');

​ 如果需要一个类似的类来保存整数而不是对象,该怎么办呢?那么,要么进行非常不自然(而且危险)的类型转换,要么创建一个新的单独的类来保存带有数字值的字符串键。虽然复制并粘贴原来的类创建一个新类是一种解决方案,但你最终会得到两份基本相同的代码副本,这有悖于良好的编程原则,而且还需要进行噩梦般的维护,因为你必须为每个副本更新新功能,或修复两份、三份或二十份几乎完全相同的副本中的相同错误。

​ 泛型可以定义更宽泛的值,编写一个泛型类。一旦你实例化了键值泛型类,它就会变成一个特定的类,与给定的数据类型绑定。因此,你的应用程序中最终仍会编译两个、三个或二十个类,但所有这些类都有一个单一的源代码定义,它进行原生类型到类类型的类型检查,而且没有额外的运行时开销。

​ 但我说得太快了。让我们从定义键值对的通用类的语法开始:

typeTKeyValue<T> = classprivateFKey: string;FValue: T;procedure SetKey(const Value: string);procedure SetValue(const Value: T);publicproperty Key: string read FKey write SetKey;property Value: T read FValue write SetValue;end;

​ 在这个类的定义中,有一个未指定的类型,用放在尖括号中的占位符 T 表示。按照惯例,符号 T 常用来表示未指定的类型,但就编译器而言,你可以使用任何你喜欢的符号。当类只使用一个参数类型时,使用 T 通常会使代码更易读;如果类需要多个参数类型,通常会根据它们的实际作用来命名,而不是像 C++ 早期那样使用字母序列(T、U、V)。

注解 自 20 世纪 90 年代初 C++ 语言引入模板以来,"T "一直是泛型的标准名称或占位符。根据作者的不同,"T "代表 "类型 "或 “模板类型”。这一约定在 Delphi 世界中也被采用,因为类型一般都以 T 作为前缀,所以使用 "T "表示 "类型 "是合理的。

​ 泛型类TKeyValue<T>将未指定的类型用作其两个字段的类型,即属性值和setter方法的参数。方法按照通常的方式定义,但请注意,尽管它们与泛型类型有关,但它们的定义包含了完整的类名称,包括泛型类型:

procedure TKeyValue<T>.SetKey(const Value: string);
beginFKey := Value;
end;procedure TKeyValue<T>.SetValue(const Value: T);
beginFValue := Value;
end;

​ 要使用该类,你必须完全限定它,提供泛型类型的实际类型。例如,现在你可以声明一个键值对象,其中的按钮作为值:

varKv: TKeyValue<TButton>;

​ 在创建实例时,还需要提供完整的类型名称,因为这是实际的类型名称(而泛型、未实例化的类型名称就像一种类型构造机制)。

​ 对键-值对中的值指定一个特定类型会使代码更加健壮,因为现在你只能向键值对添加TButton(或派生的)对象,然后可以访问提取对象的各种方法和属性。以下是KeyValueGeneric示例主窗体的一些片段:

// FormCreate
Kv := TKeyValue<TButton>.Create;// Button1Click
Kv.Key := 'mykey';
Kv.Value := Sender as TButton;// Button2Click
Kv.Value := Sender as TButton; // 以前是“Self”,但那现在是无效的!// Button3Click
ShowMessage('[' + Kv.Key + ',' + Kv.Value.Name + ']');

​ 在前一版本的代码中我们给泛型对象赋值时,我们可以添加按钮或窗体,现在我们只能添加按钮,这是编译器强制执行的规则。同样,在输出中,我们可以使用组件名字或 TButton 类的任何其他属性,而不是通用的 Kv.Value.ClassName。

​ 当然,我们也可以模仿原始程序,使用对象类型声明键值对,如:

varKvo: TKeyValue<TObject>;

​ 在这个版本的泛型键-值对类中,我们可以添加任何对象作为值。但是,我们无法对提取出来的对象进行更多的操作,除非我们将它们转换为更具体的类型。为了找到一个很好的平衡点,你可能想在具体按钮和任意对象之间寻找一个平衡点,要求值是一个组件:

varKvc: TKeyValue<TComponent>;

​ 你可以在相同的 KeyValueGeneric 示例中看到相应的代码片段。最后,我们还可以创建一个泛型键-值对类的实例,它不存储对象值,而是存储普通整数:

varKvi: TKeyValue<Integer>;
beginKvi := TKeyValue<Integer>.Create;tryKvi.Key := 'Object';Kvi.Value := 100;Kvi.Value := Left;ShowMessage('[' + Kvi.Key + ',' + IntToStr(Kvi.Value) + ']');finallyKvi.Free;end;

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