Alcuni elementi dalla FCL: generics, i\o su file, exception handling...

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LEZIONE 03

2. .NET Framework Class Library
2
Exception Handling
Collections
Generics
File I/O
… and much more!

3. • Con gli Array possiamo gestire insiemi
non ordinati di elementi accessibili
tramite indice
• La Framework Class Library ci mette a
disposizione altri tipi di collezioni per
poter gestire:
– Insiemi ordinati
– Insiemi accessibili per chiave
– Insiemi di coppie chiave/valore
– Insiemi “tipizzati”
Collezioni di oggetti
3

4. • Tipi di collezioni in System.Collections:
Collezioni di oggetti
4
Tipo Caratteristiche
ArrayList Consente di implementare l'interfaccia IList utilizzando una matrice la cui
dimensione aumenta dinamicamente in base alle necessità
Hashtable Rappresenta un insieme di coppie chiave/valore organizzate in base al codice
hash della chiave.
BitArray Consente di gestire una matrice compatta di valori di bit, rappresentati come
Boolean, dove true indica che il bit è attivo (1), mentre false indica che il bit è
inattivo (0).
SortedList Rappresenta un insieme di coppie chiave/valore, ordinate in base alle chiavi e
accessibili per chiave e per indice.
Stack Rappresenta un semplice insieme non generico LIFO (Last-In, First-Out) di
oggetti.
Queue Rappresenta un insieme di oggetti FIFO (First-In First-Out).

5. • Rappresenta un insieme di coppie
chiave/valore organizzate in base al codice
hash della chiave
Hashtable
5
Coppia chiave/valore elemento di
una hashtable

6. • Stack: insieme di oggetti con accesso LIFO
(Last-In, First-Out)
• Queue: insieme di oggetti con accesso FIFO
(First-In, First-Out)
Stack e Queue
6
push
pop
enqueue dequeue

7. • Rappresenta un insieme di valori booleani
• Permette di eseguire delle operazioni di
confronto bit a bit:
– And
– Or
– Xor
– Not
BitArray
7
es. bitArray1.And(bitArray2)
bitArray1 viene modificato
dall’operazione di confronto!

8. • Voglio che sia bello, ricco e famoso!
BitArray: un esempio
8

9. • Il foreach permette di navigare una
collezione di oggetti uno dopo l’altro
• Possiamo farlo anche con le nostre classi
implementando l’interfaccia IEnumerable:
IEnumerable e ciclo foreach
9

10. • Definire un enumeratore personalizzato:
IEnumerable e IEnumerator
10

11. • Con i generics riesco a separare la logica di
un algoritmo dal tipo di dato sul quale viene
applicato (“algorithm reuse”)
Generics
11
Devo fare un cast
E’ tipizzato!
Tipo ”aperto” (non può
essere istanziato)

12. • Per dichiarare un tipo generico bisogna
specificare dopo l’identificativo della classe
un tipo T tra le parentesi angolate < e >
• Nel momento in cui vado a inizializzalo
andrò a specificare il tipo concreto
Dichiarare un tipo generico
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Generalmente i tipi generici
hanno come nomi T, U, V,
etc., ma posso chiamarli
come voglio …

13. • Collezioni in System.Collections.Generic:
Collezioni “generiche”
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Tipo generico Controparte non generica
List<T> ArrayList
Dictionary<Tkey, TValue> Hashtable
SortedDictionary<Tkey, Tvalue> SortedList
(nessuna) BitArray
LinkedList<T> (nessuna)
Stack<T> Stack
Queue<T> Queue

14. • Vi ricordate dei Nullable Types?
• Sono realizzati tramite i generics!
• La logica è comune per tutti i tipi: verificare
se esite un valore assegnato ad una variabile
di tipo Value Type
Nullable<T>
14
int?
Do you remember?

15. • L’utilizzo dei generics porta ad avere i
seguenti benefici:
– Incapsulamento dell’algoritmo
Separo la logica dai dati nascondendo l’algoritmo
all’utilizzatore
– Verifica a compile-time sui tipi
Il compilatore previene cast non validi
– Codice più pulito
Non devo fare cast o istanziare variabili intermedie
– Migliori performance
Con i value type non ho bisogno di fare boxing/unboxing
Benefici dei generics
15

16. • Verifica delle performance con aggiunta e
accesso per indice:
Verifichiamo le performance
16
ArrayList List<T>VS

17. • Il compilatore verifica che l’utilizzo di T valga
per tutti i tipi (presenti e futuri)
Verifica su T
17
Tutti i tipi hanno un
metodo GetType perché
ereditato da object
NON tutti i tipi hanno
un metodo CompareTo,
solo quelli che
implementano
l’interfaccia IComparable

18. • Se voglio definire del codice generico solo
per un insieme ristretto di tipi, devo porre dei
vincoli su T attraverso la parola chiave where
• Vincolo sul costruttore:
Vincoli sul tipo T
18
Impostare sempre il
vincolo più stringente
TIP:

19. compile-time runtime
• I generics possono essere anche applicati ai metodi
ed essere utilizzati come parametri e valori di ritorno
Generic Methods
19
• Utilizzo di T come variabile
Chiamata per inferenza di tipo

20. • Le classi generiche sono tipi a tutti gli effetti
e come tali possono essere ereditate, con
qualche precisazione:
– Se una classe non-generica estende una classe
generica, la derivata deve specificare il tipo di
parametro
– Se la classe base definisce un metodo generico
astratto o vrtuale, la derivata deve eseguire
l’override specificando il tipo di parametro
– Se una classe derivata è anch’essa generica
può riutilizzare il tipo di parametro della classe
base
Ereditarietà con i generics
20

21. • L’ereditarietà tra classi generiche non
comprende automaticamente anche i tipi
Ereditarietà con i generics
21

22. • La covarianza è la possibilità di utilizzare un
tipo più derivato di quello specificato in
origine
– Si ottiene nei tipi generici aggiungendo alla
definizione del parametro la parola chiave out
• La controvarianza è la possibilità di utilizzare
un tipo meno derivato
– Si ottiene nei tipi generici aggiungendo alla
definizione del parametro la parola chiave in
Covarianza e Controvarianza
22

23. • La “Tupla” è un insieme di dimensioni fisse di
dati tipizzati eterogenei
• Può essere utilizzata per far tornare ad un
metodo più di un valore
Tuple
23

24. 1) Riscrivere l’esempio del “tempo di
cottura” della lezione precedente
utilizzando i generics
2) Scrivere una classe generica che
permetta di distribuire le informazioni
di una lista (generica anch’essa) in n
parti uguali. Il numero di parti viene
passato al costruttore
Esercizi
24

25. • Una eccezione è una condizione di errore
che interrompe il normale flusso operativo
del programma
• L'eccezione viene propagata nello stack di
chiamate finché non viene gestita
• Le eccezioni non gestite (unhandled
exception) vengono riportate dal sistema
direttamente nell’interfaccia utente
Gestione delle eccezioni
25

26. • E’ possibile catturare le eccezioni che si
verificano in un blocco di codice attraverso
il costrutto try … catch
Catturare una eccezione
26
Blocco di codice
sotto controllo
delle eccezioni
Cattura l’eccezione
specifica Gestione dell’errore
specifico
Eccezione di base da cui derivano tutte
le eccezioni

27. • E’ possibile specificare diversi catch in
cascata per gestire diversi tipi di eccezione
Tipi di eccezioni
27
Deve essere lasciato
per ultimo perché più
generico

28. • Alle volte, indipendentemente dall’errore
che viene sollevato, è necessario eseguire
del codice, lo possiamo fare inserendolo in
un blocco finally
“Pulizia finale” con Finally
28

29. • Classe base per tutte le eccezioni:
System.Exception
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Membro Tipo Descrizione
Message String Descrizione tecnica dell’errore. Normalmente viene salvata in
un log e non è buona norma mostrarla all’utente
Data Dictionary Dizionario di parametri passato da chi solleva l’eccezione a
chi la gestisce
Source String Nome dell’assembly che ha generato l’errore
StackTrace String Contiene nomi e firme delle chiamate ai metodi dal punto in
cui è stato generato l’errore
TargetSite MethodBase Metodo che ha scatenato l’errore
InnerException Exception Rappresenta l’eccezione precedentemente sollevata se quella
corrente è stata sollevata in un altro gestore

30. • Se in un nostro metodo non riusciamo a
completare un’operazione e vogliamo
esplicitare con un errore questa condizione
è possibile ritornare al chiamante una
eccezione con la parola chiave throw
• In questo caso dobbiamo scegliere quale
tipo di eccezione sollevare e un messaggio
che spiega perché non è stato possibile
completare l’operazione
“Sollevare” una eccezione
30

31. • Oltre alle eccezioni fornite con la Framework
Class Library possiamo definire le nostre
eccezioni ereditando dalla classe Exception
(o da un’altra classe più specifica)
Definire una nuova eccezione
31

32. • Validare i parametri di ingresso al metodo
• Non utilizzare il throw come modo per effettuare un
ritorno dal metodo corrente
• Utilizzare dove possibile il finally per pulire le risorse
• Non eseguire il catch di tutto (vedi Exception)
• Se si conosce il motivo di una eccezione
comunicarlo all’utente
• Implementare dove possibile un ripristino di una
situazione consistente
• Evitare di esporre con le eccezioni dettagli
implementativi, eventualmente eseguire un re-
throw di una eccezione differente
Gestione delle eccezioni – Tips
32

33. • In System.IO troviamo una serie di classi per
gestire gli input-output da file e in memoria
System.IO: lavorare con i file
33
Tipo Descrizione
BinaryReader
BinaryWriter
These classes allow you to store and retrieve primitive data types (integers,
Booleans, strings, and whatnot) as a binary value.
BufferedStream
This class provides temporary storage for a stream of bytes that you can
commit to storage at a later time.
Directory
DirectoryInfo
You use these classes to manipulate a machine’s directory structure.
The Directory type exposes functionality using static members, while
the DirectoryInfo from a valid object reference.
DriveInfo This class provides detailed information regarding the drives
File
FileInfo
You use these classes to manipulate a machine’s set of files. The File
type exposes functionality using static members, while the FileInfo
type exposes similar functionality from a valid object reference.

34. System.IO: lavorare con i file
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Tipo Descrizione
FileStream
This class gives you random file access (e.g., seeking capabilities) with
data represented as a stream of bytes.
FileSystemWatcher
This class allows you to monitor the modification of external files in a
specified directory.
MemoryStream
This class provides random access to streamed data stored in memory
rather than a physical file.
Path
This class performs operations on System.String types that contain file
or directory path information in a platform-neutral manner.
StreamWriter
StreamReader
You use these classes to store (and retrieve) textual information to (or
from) a file. These types do not support random file access.
StringWriter
StringReader
Like the StreamReader/StreamWriter classes, these classes also work
with textual information. However, the underlying storage is a string
buffer rather than a physical file.
• Tra le altre classi troviamo le classi astratte
Stream, TextReader e TextWriter

35. • Le classi Directory e File consentono di
operare sul file system tramite metodi statici,
mentre le controparti FileInfo e DirectoryInfo
lavorano a livello di istanza
Directory(Info) e File(Info)
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Creazione di un
nuovo file
Lista di file presenti
in una directory

36. • Ci sono molti modi per lavorare con i file uno
di questi è attraverso i metodi ReadAllLines()
e WriteAllLines()
Leggere e scrivere: un modo veloce
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Con WriteAllLines
se non esiste il file
viene creato in quel
momento

37. • Uno stream rappresenta una sequenza di
dati scambiati tra una sorgente e una
destinazione
• La classe astratta System.IO.Stream
definisce una serie di membri a supporto
delle interazioni sincrone e asincrone con lo
storage (es. file o locazioni di memoria)
La classe astratta Stream
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Alcuni membri della classe asratta Stream
CanRead
CanWrite
CanSeek
Close() Flush()
Length
SetLength()
Seek() Position
Read()
ReadByte()
Write()
WriteByte()

38. • La classe FileStream è l’implementazione
della classe Stream per lo streaming su file
FileStream
38
Decodifica da
byte a string
Codifica da
string a byte
Lettura byte a byte
con ReadByte()
Scrittura byte sullo stream

39. • La classe StreamWriter definisce un wrapper
sullo stream per scrivere dati in formato testo
• Deriva dalla classe astratta TextWriter:
StreamWriter
39
Membro Descrizione
Close()
Closes the writer and frees any associated resources. In the process, the
buffer is automatically flushed
Flush()
Clears all buffers for the current writer and causes any buffered data to
be written to the underlying device;. It does not close the writer
NewLine
This property indicates the newline constant for the derived writer
class. The default line terminator for the Windows OS is a carriage
return, followed by a line feed (rn)
Write()
This overloaded method writes data to the text stream without a
newline constant
WriteLine()
This overloaded method writes data to the text stream with a newline
constant

40. • Vediamo la classe StreamWriter in azione:
Scrivere su file di testo
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All’uscita dal blocco di istruzioni
chiude il file e rilascia le risorse Crea un nuovo file o apre in
scrittura quello esistente
Inserisco nel file una nuova rigaScrivo del testo sul file
Con Autoflush = true la scrittura sul file avviene dopo ogni write, con
Autoflush = false (predefinito) la scrittura viene fatta al momento del Close()
NOTA:

41. • Con la classe StreamReader leggiamo il
contenuto del file di testo
StreamReader: leggere da file di testo
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Membri della classe StreamReader
Peek() Read() ReadLine()
ReadBlock() ReadToEnd()
Legge tutto il file dalla posizione corrente
fino alla fine e mette tutto in una stringaMette in un buffer il numero di caratteri
specificato come parametro
Null == EOF
Posso creare una nuova
istanza di StreamReader
specificando il percorso
del file da leggere

42. • Posso utilizzare le classi StringWriter e
StringReader per scrivere e leggere stringhe
di caratteri in memoria
StringWriter e StringReader
42
Scrivere testo
in memoria
Leggere testo
dalla memoria

43. 3) Scrivere una funzione ricorsiva che
visualizzi sulla console la struttura di file
e cartelle di una directory specificata
(con la possibilità di definire un
numero di livelli di profondità)
4) Scrivere un metodo che inserisca in
un file di testo i numeri di riga
Esercizi
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44. Slide 2 : http://www.flickr.com/photos/ajc1/4663140532
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