C#: тип объект (Object Type)

Содержание

Приведение к объектному типу (boxing) и восстановление значения из объектного образа (unboxing)
Проверка типа
Метод GetType и оператор typeof
Список членов типа object
Equals, ReferenceEquals и GetHashCode
Метод ToString

object (System.Object) — окончательный базовый класс для всех типов. Любой тип может быть автоматически (скрыто) приведен к базовому классу (upcast) object.

Эта особенность может быть очень полезна при создании универсальных хранилищ, например:

public class Stack
{
    int position;
    object[] data = new object[10];
    public void Push (object o) { data[position++] = o; }
    public object Pop() { return data[--position]; }
}

public class Stack

{

int position;

object[] data = new object[10];

public void Push (object o) { data[position++] = o; }

public object Pop() { return data[--position]; }

}

Поскольку Stack работает с типом object, в него можно добавлять (Push) и удалять (Pop) экземпляры любого типа.

object — ссылочный тип, но не смотря на это значимые типы также могут быть приведены к типу object (и обратно из него). Чтобы сделать это возможным, CLR должна проделать ряд приготовлений, чтобы устранить различия между ссылочными и значимыми типами. Этот процесс называется приведение к объектному типу (boxing) и восстановление значения из объектного образа (unboxing).

Приведение к объектному типу (boxing) и восстановление значения из объектного образа (unboxing)

Приведение к объектному типу (boxing) — процесс приведения экземпляра значимого типа к ссылочному типу. Ссылочным типом в данном случае может быть либо класс object, либо интерфейс. Восстановление значения из объектного образа (unboxing) — обратный процесс, приведение object назад к изначальному значимому типу.

int x = 9;
object obj = x; // Boxing
int y = (int)obj; // Unboxing

int x = 9;

object obj = x; // Boxing

int y = (int)obj; // Unboxing

Восстановление значения требует явного приведения, при этом проверяется, что указанный значимый тип соответствует реальному типу объекта, и если это не так выбрасывается InvalidCastException.

object obj = 9; // 9 - тип int
long x = (long) obj; // InvalidCastException, т.к. int и long полностью не соотносятся
long x = (int) obj; // А так допустимо
object obj = 3.5; // 3.5 - тип double
int x = (int) (double) obj; // x = 3, (double) выполняет восстановление значения, 
                            // (int) - приведение к типу int

object obj = 9; // 9 - тип int

long x = (long) obj; // InvalidCastException, т.к. int и long полностью не соотносятся

long x = (int) obj; // А так допустимо

object obj = 3.5; // 3.5 - тип double

int x = (int) (double) obj; // x = 3, (double) выполняет восстановление значения,

// (int) - приведение к типу int

При приведении к объектному типу экземпляр значимого тип копируется в новый объект, а при восстановлении значения содержимое объекта копируется назад в экземпляр значимого типа.

int i = 3;
object boxed = i;
i = 5;
Console.WriteLine (boxed); // 3

int i = 3;

object boxed = i;

i = 5;

Console.WriteLine (boxed); // 3

Проверка типа

C# проверяет тип два раза: статически (во время компиляции) и во время выполнения программы. Статическая проверка типа позволяет компилятору проверить программу без ее запуска. Следующий пример не будет скомпилирован благодаря статической проверке типа:

int x = "5";

1	int x = "5";

Проверка типа во время выполнения выполняется средой CLR при приведении к типу производного класса (downcast) и при восстановлении значения (unboxing).

object y = "5";
int z = (int) y; // Ошибка во время выполнения при downcast

1 2	object y = "5"; int z = (int) y; // Ошибка во время выполнения при downcast

Метод GetType и оператор typeof

Проверка типа во время выполнения возможна благодаря тому, что каждый объект хранит маленький маркер типа. Этот маркер в свою очередь сам является объектом типа System.Type. Есть два способа получить объект System.Type:

вызвать метод GetType у проверяемого экземпляра объекта (вычисляется во время выполнения)
использовать оператор typeof с именем типа (вычисляется статически при компиляции)

System.Type имеет свойства для таких вещей как имя типа, сборка, базовый тип и т.д., а также ряд методов.

int x = 3;
Console.Write (x.GetType().Name); // Int32
Console.Write (typeof(int).Name); // Int32
Console.Write (x.GetType().FullName); // System.Int32
Console.Write (x.GetType() == typeof(int)); // True

int x = 3;

Console.Write (x.GetType().Name); // Int32

Console.Write (typeof(int).Name); // Int32

Console.Write (x.GetType().FullName); // System.Int32

Console.Write (x.GetType() == typeof(int)); // True

Список членов типа object

public extern Type GetType();
public virtual bool Equals (object obj);
public static bool Equals (object objA, object objB);
public static bool ReferenceEquals (object objA, object objB);
public virtual int GetHashCode();
public virtual string ToString();
protected override void Finalize();
protected extern object MemberwiseClone();

Equals, ReferenceEquals и GetHashCode

Метод класса object Equals схож с оператором ==, за исключением того, что Equals виртуальный (virtual), а == статический (static).

object x = 3;
object y = 3;
Console.WriteLine (x == y); // False
Console.WriteLine (x.Equals (y)); // True

object x = 3;

object y = 3;

Console.WriteLine (x == y); // False

Console.WriteLine (x.Equals (y)); // True

Поскольку x и y приводятся к типу object, компилятор использует объектный оператор ==, который сравнивает объекты по ссылке (и поскольку x и y приведены к объектному типу, они являются двумя разными объектами, отдельно хранящимися в памяти, и поэтому не равны).

Однако виртуальный метод Equals отсылает к методу Equals типа Int32, который сравнивает объекты по значению.

Статический метод object.Equals просто вызывает виртуальный метод Equals для первого аргумента, предварительно проверив что оба аргумента не равны null.

object x = null, y = 3;
bool error = x.Equals (y); // Ошибка при выполнении
bool ok = object.Equals (x, y); // Без ошибки вернет false

object x = null, y = 3;

bool error = x.Equals (y); // Ошибка при выполнении

bool ok = object.Equals (x, y); // Без ошибки вернет false

Метод ReferenceEquals принудительно сравнивает объекты по ссылке (это может быть удобно для ссылочных типов если оператор == перегружен и выполняет иное действие).

Метод GetHashCode извлекает хэш-код, который может быть использован в словарях, основанных на хэш-таблицах (System.Collections.Generic.Dictionary и System.Collections.Hashtable).

Метод ToString

Метод ToString возвращает текстовое представление по умолчанию экземпляра типа. Этот метод переопределен для всех предопределенных типов.

string s1 = 1.ToString(); // s1 = "1"
string s2 = true.ToString(); // s2 = "True"

1 2	string s1 = 1.ToString(); // s1 = "1" string s2 = true.ToString(); // s2 = "True"

Для пользовательских типов он также может быт переопределен:

public override string ToString() { return "Foo"; }

1	public override string ToString() { return "Foo"; }