6.4. Методы и их перегрузка

Существование в классе методов с одним и тем же именем называется перегрузкой, а сами одноименные методы называются перегруженными. Перегрузка методов полезна, когда требуется решать подобные задачи с разным набором аргументов. Типичный пример - это нахождение площади треугольника. Площадь можно вычислить по трем сторонам, по двум углам и стороне, по двум сторонам и углу между ними и при многих других наборах аргументов. Считается удобным во всех случаях иметь для метода одно имя, например Square, и всегда, когда нужно вычислить площадь, не задумываясь, вызывать метод Square, передавая ему известные в данный момент аргументы.

Перегрузка характерна и для знаков операций. В зависимости от типов аргументов, один и тот же знак может выполнять фактически разные операции. Классическим примером является знак операции сложения «+», который играет роль операции сложения не только для арифметических данных разных типов, но и выполняет конкатенацию строк.

Перегрузка требует уточнения семантики вызова метода. Когда встречается вызов неперегруженного метода, то имя метода в вызове однозначно определяет, тело какого метода должно выполняться в точке вызова. Когда же метод перегружен, то знания имени недостаточно - оно не уникально. Уникальной характеристикой перегруженных методов является их сигнатура. Перегруженные методы, имея одинаковое имя, должны отличаться либо числом аргументов, либо их типами, либо ключевыми словами (отметим: с точки зрения сигнатуры, ключевые слова ref и out не отличаются). Уникальность сигнатуры позволяет вызвать требуемый перегруженный метод.

Выше (стр. 86) уже были приведены четыре перегруженных метода с именем A, различающиеся по сигнатуре. Эти методы отличаются типами аргументов и ключевым словом params. Когда вызывается метод A с двумя аргументами, то, в зависимости от типа, будет вызываться реализация без ключевого слова params. Когда же число аргументов больше двух, то работает реализация, позволяющая справиться с заранее не фиксированным числом аргументов. При поиске подходящего перегруженного метода частные случаи получают предпочтение в сравнении с общим случаем.

Насколько полезна перегрузка методов? Здесь нет экономии кода, поскольку каждую реализацию нужно задавать явно; нет выигрыша по времени - напротив, требуются определенные затраты на поиск подходящей реализации, который может приводить к конфликтам, обнаруживаемым на этапе компиляции. В нашем примере вполне разумно иметь четыре метода с разными именами и осознанно вызывать метод, применимый к данным аргументам. Существуют ситуации, где перегрузка полезна, недаром она широко используется при построении библиотеки FCL. Например, класс Convert, у которого 16 методов с разными именами, зависящими от целевого типа преобразования. Каждый из этих 16 методов перегружен, и в свою очередь, имеет 16 реализаций в зависимости от типа источника.

Приведём исходный код метода, тестирующего работу перегруженных функций:

public void TestLoadMethods() {
          long u = 0;
          double v = 0;
          A(out u, 7);
          A(out v, 7.5);
          Console.WriteLine("u= {0}, v= {1}", u, v);
          A(out v, 7);
          Console.WriteLine("v= {0}", v);
          A(out u, 7, 11, 13);
          A(out v, 7.5, Math.Sin(11.5) + Math.Cos(13.5), 15.5);
          Console.WriteLine("u= {0}, v= {1}", u, v);
} //TestLoadMethods

На рис. 21 показаны результаты этого тестирования.

Рисунок 21. Тестирование перегрузки методов