Почему Queue (T) и Stack (T) не реализуют ICollection (T)?
Прежде чем я даже спрошу, позвольте мне получить очевидный ответ: интерфейс ICollection<T>
включает в себя метод Remove
для удаления произвольного элемента, который Queue<T>
и Stack<T>
не могут реально поддерживать ( поскольку они могут удалять только "конечные" элементы).
Хорошо, я это понимаю. На самом деле, мой вопрос касается не только типов коллекций Queue<T>
или Stack<T>
; скорее, о конструктивном решении не внедрять ICollection<T>
для любого родового типа, который по существу представляет собой набор значений T
.
Здесь я нахожу странным. Скажем, у меня есть метод, который принимает произвольный набор T
, и для кода, который я пишу, было бы полезно узнать размер коллекции. Например (приведенный ниже код является тривиальным, только для иллюстрации!):
// Argument validation omitted for brevity.
static IEnumerable<T> FirstHalf<T>(this ICollection<T> source)
{
int i = 0;
foreach (T item in source)
{
yield return item;
if ((++i) >= (source.Count / 2))
{
break;
}
}
}
Теперь нет причин, по которым этот код не мог работать с Queue<T>
или Stack<T>
, за исключением того, что эти типы не реализуют ICollection<T>
. Конечно, они реализуют ICollection
- я предполагаю, что главным образом для свойства Count
, но это приводит к странному методу оптимизации, подобному этому:
// OK, so to accommodate those bastard Queue<T> and Stack<T> types,
// we will just accept any IEnumerable<T>...
static IEnumerable<T> FirstHalf<T>(this IEnumerable<T> source)
{
int count = CountQuickly<T>(source);
/* ... */
}
// Then, assuming we've got a collection type with a Count property,
// we'll use that...
static int CountQuickly<T>(IEnumerable collection)
{
// Note: I realize this is basically what Enumerable.Count already does
// (minus the exception); I am just including it for clarity.
var genericColl = collection as ICollection<T>;
if (genericColl != null)
{
return genericColl.Count;
}
var nonGenericColl = collection as ICollection;
if (nonGenericColl != null)
{
return nonGenericColl.Count;
}
// ...or else we'll just throw an exception, since this collection
// can't be counted quickly.
throw new ArgumentException("Cannot count this collection quickly!");
}
Разве не имеет смысла просто полностью отказаться от интерфейса ICollection
(я не имею в виду отказаться от реализации, конечно, поскольку это было бы нарушением изменения, я имею в виду, прекратить использовать его) и просто реализовать ICollection<T>
с явной реализацией для членов, которые не имеют идеального соответствия?
Я имею в виду, посмотрите, что предлагает ICollection<T>
:
-
Count
- Queue<T>
и Stack<T>
оба имеют это.
-
IsReadOnly
- Queue<T>
и Stack<T>
легко могли иметь это.
-
Add
- Queue<T>
может реализовать это явно (с помощью Enqueue
), как и Stack<T>
(с Push
).
-
Clear
- Проверьте.
-
Contains
- Проверьте.
-
CopyTo
- Проверьте.
-
GetEnumerator
- Проверить (duh).
-
Remove
- Это единственное, что Queue<T>
и Stack<T>
не имеют идеального соответствия.
И вот настоящий кикер: ICollection<T>.Remove
возвращает a bool
; поэтому явная реализация для Queue<T>
может полностью (например) проверить, является ли элемент, который нужно удалить, фактически элементом head (с использованием Peek
), и если да, вызовите Dequeue
и верните true
, в противном случае верните false
. Stack<T>
может быть легко предоставлена аналогичная реализация с Peek
и Pop
.
Хорошо, теперь, когда я написал около тысячи слов о том, почему я думаю, что это было бы возможно, я задаю очевидный вопрос: почему разработчики Queue<T>
и Stack<T>
не реализовали это интерфейс? То есть, каковы были конструктивные факторы (которые я, вероятно, не рассматриваю), которые привели к решению, что это будет неправильный выбор? Почему вместо этого был реализован ICollection
?
Мне интересно, при разработке моих собственных типов есть какие-то руководящие принципы, которые я должен рассмотреть в отношении реализации интерфейса, которые я мог бы игнорировать при задании этого вопроса. Например, просто считается, что плохая практика явно реализует интерфейсы, которые не полностью поддерживаются вообще (если это так, похоже, это противоречит, например, List<T>
реализации IList
)? Существует ли концептуальное отключение концепции очереди/стека и что ICollection<T>
предназначен для представления?
В принципе, я чувствую, что должна быть довольно веская причина. Queue<T>
(например) не реализует ICollection<T>
, и я не хочу просто идти слепо вперед, разрабатывая свои собственные типы и реализуя интерфейсы в неуместным образом, не будучи информированным и полностью не понимая, что я делаю.
Я извиняюсь за сверхдолговечный вопрос.
Ответы
Ответ 1
Я не могу дать ответ "что было на самом деле" - возможно, один из дизайнеров даст нам настоящую мысль, и я могу удалить это.
Однако, ставя себя в сознание "что, если кто-то пришел ко мне, чтобы принять это решение", я могу придумать ответ. Позвольте мне проиллюстрировать этот код:
public void SomeMethod<T>( ICollection<T> collection, T valueA, T valueB)
{
collection.Add( valueA);
collection.Add( valueB);
if( someComplicatedCondition())
{
collection.Remove(valueA);
}
}
(Несомненно, любой может создать плохую реализацию ICollection<T>
, но мы ожидаем, что фреймворк установит пример). Предположим, что Stack/Queue реализуют, как вы заявляете в вопросе. Правильно ли это код, или он имеет ошибки в кромке, потому что нужно проверить ICollection<T>.Remove()
? Если valueA
ДОЛЖЕН быть удален, как я могу исправить это, чтобы работать как с Stack, так и с Queue? Есть ответы, но, очевидно, код в этом случае неправильный, хотя он хорошо пахнет.
Таким образом, обе интерпретации действительны, но я согласен с принятым здесь решением - если бы у меня был код выше и знал, что мне может быть передана очередь или стек, которые я мог бы создать вокруг него, но это было бы легко (везде, где вы видите ICollection<T>
, помните края для удаления!)
Ответ 2
В конечном счете, возможно, они просто не идеальны; если вам нужен список или коллекция - используйте List<T>
или Collection<T>
; p
Re Add
- существует неявное предположение, что Add
добавляет к конец коллекции, что не относится к стеку (хотя это и для очереди). В некотором смысле, это на самом деле путает меня, что перечислитель для stack/queue не выполняет dequeue/pop, так как я в основном ожидаю, что элементы в очереди/стеке будут извлекаться один раз (и только один раз).
Возможно, также (опять же, используя мой счетчик как пример) люди просто не могли согласиться точно на , как он должен вести себя в некоторых из этих сценариев и не иметь полного согласия, просто не реализуя их, был лучшим выбором.
Ответ 3
Филипп дал хороший ответ (+1). Существует еще одно концептуальное обещание, которое Remove
сломается для Stack<T>
. ICollection<T>.Remove
документируется как:
Удаляет появление первого определенного объекта из ICollection.
Stack<T>
является LIFO, даже если Remove
был реализован, ему придется удалить последнее вхождение в случае дублирования объектов.
Если это не имеет смысла для Stack<T>
, лучше избегать его равного и противоположного кузена.
Мне понравилось бы лучше, если бы MS:
-
не документировал Remove
для ICollection<T>
. При удалении равного объекта было бы больше смысла, учитывая, насколько сильно отличаются внутренние реализации различных структур. Принудительное удаление первого элемента похоже на влияние линейного поиска простых структур, таких как массивы.
-
имели интерфейсы для структур очереди. Может быть:
public interface IPeekable<T> : IEnumerable<T> // or IInOut<T> or similar
{
int Count { get; }
bool Contains(T item);
T Peek();
void Add(T item);
bool Remove();
void Clear();
}