C〓〓拡張方法のまとめ

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対象となる言語を使ってプロジェクトを開発する過程では、「継承」の特性が多く使われますが、すべてのシーンで「継承」の特性が適用されるわけではなく、デザインモードの基本原則の中にも多く言及されています。
    継承に関する特性の使用に関する問題：対象の継承関係が実際にコンパイルされた時に定義されていますので、運転時に親から継承されたものを変更することはできません。子類の実現は父類と非常に密接な依存関係があり、父類の実現におけるいかなる変化も必ず子類に変化をもたらす。サブクラスを多重化する必要がある場合、継承された実装が新しい問題を解決するのに適していない場合、親は書き換えなければなりません。あるいは他のより適したクラスに置き換えられなければなりません。この依存関係は柔軟性を制限し、最終的には多重性を制限します。特性を継承する方式の代わりに、合成／重合多重原則を採用することが多い。「合成／重合多重原則」：できるだけ合成／集約を使用し、クラス継承を使用しないようにする。
    新しいタイプのオブジェクトが追加の挙動に関する詳細を携帯しなければならない場合、継承特性を使用する場合、適合しない場合があります。これらの要求に直面する時、私たちはいくつかの静的な種類を書いて、いくつかの静的な方法を含みます。しかし，多すぎる静的方法は余分な不必要なオーバヘッドをもたらす。
一.拡張方法の概要：
    以上のような「継承」に関する問題と、プロジェクトのいくつかのニーズに直面する時、これらの問題を解決する方法は「拡張方法」です。Cヒドラ3.0に「拡張方法」を導入し，静的方法の利点もあれば，それらのコードを呼び出す可読性も向上した。拡張方法を使用する場合、例示的な方法を呼び出すように、静的方法を呼び出すことができる。
   1.拡張方法の基本原則：
      (1).C葃は拡張方法のみをサポートし、拡張属性、拡張イベント、拡張操作子などをサポートしていません。
      (2）拡張方法（最初のパラメータの前にthisの方法）は、非汎型の静的なクラスで宣言しなければならない。拡張方法はパラメータが必要であり、最初のパラメータだけがthisマークを使用している。
      (3）C.C.铉コンパイラが静的なクラスにおける拡張方法を検索する場合、これらの静的なクラス自体がファイルの役割領域を持つ必要がある。
      (4).C㌘コンパイルは「導入」の拡張方法を要求します。静的な方法は任意に名前を付けられます。C萼のコンパイラは方法を探すには時間がかかります。ファイルの作用領域のすべての静的なクラスを確認し、それらのすべての静的な方法をスキャンしてマッチングを調べます。
      (5）複数の静的なクラスは、同じ拡張方法を定義することができる。
      (6）一つのタイプを一つの拡張法で拡張すると同時に派生タイプも拡張されます。
   2.拡張方法宣言：
     (1）ネストされていない、非泛型の静的なクラスでなければならない（したがって、静的な方法でなければならない）
     (2）少なくとも一つのパラメータがあります。
     (3）最初のパラメータは、thisキーを付けてプレフィックスしなければなりません。
     (4）最初のパラメータは、refまたはoutのような他の任意の修飾子があってはならない。
     (5）最初のパラメータの種類は、ポインタタイプではありません。
以上の二つの分類説明において、拡張方法の基本的な特性と声明方式を簡単に紹介しました。拡張方法の使用方法については、後のコードサンプルにおいて展示します。もうこれ以上説明しません。
二.拡張方法の原理解析：
“拡張方法」はC〓〓独特の方法で、拡張方法にはExtension Attributeというatributeが使われます。
    C〓〓は一旦thisキーワードを使ってある静的方法の第一パラメータをマークしたら、コンパイラは内部でこの方法にカスタマイズしたatributeを適用します。このatributeは最終的に生成したファイルのメタデータに永続的に保存されます。この属性はSystem.Core dllプログラムに集中します。
    任意の静的なクラスは、少なくとも1つの拡張方法が含まれている限り、メタデータにもこのatributeが適用され、いずれかのプログラムセットは、少なくとも1つの上述の特徴に合致する静的なクラスを含み、そのメタデータはこのatributeを適用する。コードが存在しない例示的な方法を使用すると、コンパイラは迅速に参照されたすべてのプログラムセットをスキャンし、それらが拡張方法を含むものかどうかを判断し、このプログラムセットでは、拡張方法を含む静的なクラスをスキャンすることができる。
    同じ名前空間の2つのクラスが拡張タイプと同じ方法を含むと、1つのクラスだけの拡張方法ができなくなります。タイプの簡単な名前（名前空間プレフィックスがない）によってタイプを使用するためには、このタイプの名前空間をすべて導入することができますが、このようにすると、名前空間の拡張方法も導入されることを阻止する方法がありません。
NET 3.5の拡張方法EumerableとQueryable：
   フレームワークにおいて、拡張方法の最大の用途は、LINQサービスのためのフレームワークに補助的な拡張方法を提供し、System.Linq名前空間の下にあるEnumerableとQueryable類です。Enumerableのほとんどの拡張はIEnumerableであり、Queryableのほとんどの拡張はIQueryableである。
   1.Enumerable類での常用方法：
      (1）Range()：一つのパラメータは開始数、一つは生成する結果数です。


public static IEnumerable<int> Range(int start, int count) { 
      long max = ((long)start) + count - 1;
      if (count < 0 || max > Int32.MaxValue) throw Error.ArgumentOutOfRange("count"); 
      return RangeIterator(start, count);
    }

    static IEnumerable<int> RangeIterator(int start, int count) { 
      for (int i = 0; i < count; i++) yield return start + i;
    }

(2）Where()：セットをフィルタリングする方法で、1つの述語を受け入れ、元のセットの各要素に適用する。


 public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) {
      if (source == null) throw Error.ArgumentNull("source"); 
      if (predicate == null) throw Error.ArgumentNull("predicate"); 
      if (source is Iterator<TSource>) return ((Iterator<TSource>)source).Where(predicate);
      if (source is TSource[]) return new WhereArrayIterator<TSource>((TSource[])source, predicate); 
      if (source is List<TSource>) return new WhereListIterator<TSource>((List<TSource>)source, predicate);
      return new WhereEnumerableIterator<TSource>(source, predicate);
    }

 public WhereEnumerableIterator(IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) { 
        this.source = source;
        this.predicate = predicate; 
      }

以上、それぞれRange()とWhere()の2つの方法を紹介しました。このクラスには主にselect()、ordersby()などの方法が含まれています。
2.Queryable類での常用方法：
(1）IQueryableインターフェース：


 /// <summary>
 ///                           。
 /// </summary>
 /// <filterpriority>2</filterpriority>
 public interface IQueryable : IEnumerable
 {
  /// <summary>
  ///     <see cref="T:System.Linq.IQueryable"/>             。
  /// </summary>
  /// 
  /// <returns>
  ///   <see cref="T:System.Linq.IQueryable"/>         <see cref="T:System.Linq.Expressions.Expression"/>。
  /// </returns>
  Expression Expression { get; }
  /// <summary>
  ///        <see cref="T:System.Linq.IQueryable"/>                       。
  /// </summary>
  /// 
  /// <returns>
  ///    <see cref="T:System.Type"/>，                         。
  /// </returns>
  Type ElementType { get; }
  /// <summary>
  ///                 。
  /// </summary>
  /// 
  /// <returns>
  ///          <see cref="T:System.Linq.IQueryProvider"/>。
  /// </returns>
  IQueryProvider Provider { get; }
 }

(2）.Where():


 public static IQueryable<TSource> Where<TSource>(this IQueryable<TSource> source, Expression<Func<TSource, bool>> predicate) { 
      if (source == null)
        throw Error.ArgumentNull("source"); 
      if (predicate == null)
        throw Error.ArgumentNull("predicate");
      return source.Provider.CreateQuery<TSource>(
        Expression.Call( 
          null,
          ((MethodInfo)MethodBase.GetCurrentMethod()).MakeGenericMethod(typeof(TSource)), 
          new Expression[] { source.Expression, Expression.Quote(predicate) } 
          ));
    }

(3).Select():


 public static IQueryable<TResult> Select<TSource,TResult>(this IQueryable<TSource> source, Expression<Func<TSource, TResult>> selector) {
      if (source == null)
        throw Error.ArgumentNull("source");
      if (selector == null) 
        throw Error.ArgumentNull("selector");
      return source.Provider.CreateQuery<TResult>( 
        Expression.Call( 
          null,
          ((MethodInfo)MethodBase.GetCurrentMethod()).MakeGenericMethod(typeof(TSource), typeof(TResult)), 
          new Expression[] { source.Expression, Expression.Quote(selector) }
          ));
    }

   以上は拡張法の2つのクラスを簡単に解析した。
四.拡張方法の例：
      拡張方法は、実際には静的方法を呼び出すため、CLRはコードを生成しないで呼び出し方法の式の値をnull値でチェックします。
   1.異常処理コード：


  /// <summary>
  ///             
  /// </summary>
  public static class ArgumentValidator
  {
    /// <summary>
    ///   argumentToValidate  ，     ArgumentNullException  
    /// </summary>
    public static void ThrowIfNull(object argumentToValidate, string argumentName)
    {
      if (null == argumentName)
      {
        throw new ArgumentNullException("argumentName");
      }

      if (null == argumentToValidate)
      {
        throw new ArgumentNullException(argumentName);
      }
    }

    /// <summary>
    ///   argumentToValidate  ，     ArgumentException  
    /// </summary>
    public static void ThrowIfNullOrEmpty(string argumentToValidate, string argumentName)
    {
      ThrowIfNull(argumentToValidate, argumentName);

      if (argumentToValidate == string.Empty)
      {
        throw new ArgumentException(argumentName);
      }
    }

    /// <summary>
    ///   condition  ，   ArgumentException  
    /// </summary>
    /// <param name="condition"></param>
    /// <param name="msg"></param>
    public static void ThrowIfTrue(bool condition, string msg)
    {
      ThrowIfNullOrEmpty(msg, "msg");

      if (condition)
      {
        throw new ArgumentException(msg);
      }
    }

    /// <summary>
    ///               FileNotFoundException  
    /// </summary>
    /// <param name="fileSytemObject"></param>
    /// <param name="argumentName"></param>
    public static void ThrowIfDoesNotExist(FileSystemInfo fileSytemObject, String argumentName)
    {
      ThrowIfNull(fileSytemObject, "fileSytemObject");
      ThrowIfNullOrEmpty(argumentName, "argumentName");

      if (!fileSytemObject.Exists)
      {
        throw new FileNotFoundException("'{0}' not found".Fi(fileSytemObject.FullName));
      }
    }

    public static string Fi(this string format, params object[] args)
    {
      return FormatInvariant(format, args);
    }

    /// <summary>
    ///          <see cref="CultureInfo.InvariantCulture">     </see>.
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// <para>                     “B”>“B”>“”。      
    ///  ，    ，        ，         ，   
    ///    ，       ；）.</para>
    /// </remarks>
    public static string FormatInvariant(this string format, params object[] args)
    {
      ThrowIfNull(format, "format");

      return 0 == args.Length ? format : string.Format(CultureInfo.InvariantCulture, format, args);
    }

    /// <summary>
    ///       DateTimeKind.Utc，   ArgumentException  
    /// </summary>
    /// <param name="argumentToValidate"></param>
    /// <param name="argumentName"></param>
    public static void ThrowIfNotUtc(DateTime argumentToValidate, String argumentName)
    {
      ThrowIfNullOrEmpty(argumentName, "argumentName");

      if (argumentToValidate.Kind != DateTimeKind.Utc)
      {
        throw new ArgumentException("You must pass an UTC DateTime value", argumentName);
      }
    }
  }

2.列挙の拡張方法：


 public static class EnumExtensions
  {
    /// <summary>
    ///     
    /// </summary>
    /// <param name="e"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string GetName(this Enum e)
    {
      return Enum.GetName(e.GetType(), e);
    }

    /// <summary>
    ///       
    /// </summary>
    /// <param name="enumType">  </param>
    /// <param name="lowerFirstLetter">       </param>
    /// <returns></returns>
    public static Dictionary<string, int> GetNamesAndValues( this Type enumType, bool lowerFirstLetter)
    {
      //                   ，  CLR                   null   
      ArgumentValidator.ThrowIfNull(enumType, "enumType");
      //        
      var names = Enum.GetNames(enumType);
      //       
      var values = Enum.GetValues(enumType);

      var d = new Dictionary<string, int>(names.Length);

      for (var i = 0; i < names.Length; i++)
      {
        var name = lowerFirstLetter ? names[i].LowerFirstLetter() : names[i];
        d[name] = Convert.ToInt32(values.GetValue(i));
      }

      return d;
    }

    /// <summary>
    ///      
    /// </summary>
    /// <param name="s"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string LowerFirstLetter(this string s)
    {
      ArgumentValidator.ThrowIfNull(s, "s");

      return char.ToLowerInvariant(s[0]) + s.Substring(1);
    }
  }

五.まとめ：
本論文では、主に拡張方法についていくつかの規則的な説明、声明の方式、使用方法、および拡張方法の意味と拡張方法の原理を簡単に解いた。そして本論文の最後に列挙の拡張方法コードを与えた。
以上はC〓〓拡張方法の詳細な内容です。C〓拡張方法に関する資料は他の関連記事に注目してください。

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