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Aufrufer-Informationen für Methoden in C# 👍 👎

Manchmal kann es sinnvoll sein, sich Informationen über den Aufrufer einer Methode übermitteln zu lassen. Wir werden dies im Folgenden mit zwei praxisnahen Beispielen genauer untersuchen.

Zuerst möchten wir ein (einfaches) Logging-System implementieren:
Logging implementieren
010203040506070809
public static class Logging {    public static void Enter(string caller) {        Trace.WriteLine(caller + " betreten");    }
public static void Leave(string caller) { Trace.WriteLine(caller + " verlassen"); }}
Diese Klasse können wir nun beispielsweise wie folgt verwenden:
Logging verwenden
010203040506070809
static void Main(string[] args) {    Logging.Enter("Main");
/** * Aktionen ausführen **/
Logging.Leave("Main");}
Nun stellt uns jedoch das .NET-Framework ein spezielles Attribut CallerMemberName zur Verfügung, um diesen Prozess ein wenig zu optimieren – dazu müssen wir unsere Klasse minimal ergänzen:
Logging-Implementierung erweitern
010203040506070809
public static class Logging {    public static void Enter([CallerMemberName] string caller = "") {        Trace.WriteLine(caller + " betreten");    }
public static void Leave([CallerMemberName] string caller = "") { Trace.WriteLine(caller + " verlassen"); }}
Der Parameter caller wird nun beim Aufruf automatisch festgelegt, so dass die explizite Angabe in Main bei gleichem Ergebnis entfallen kann.

Ich möchte noch einen weiteren praktischen Anwendungsfall mit INotifyPropertyChanged demonstrieren:
INotifyPropertyChanged mit impliziten Aufruferinformationen
01020304050607080910111213141516171819202122232425262728293031323334353637
public class Person : INotifyPropertyChanged {    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

private string name; public string Name { get { return this.name; } set { if(this.name != value) { this.name = value;
this.OnPropertyChanged(); } } }
private int age; public int Age { get { return this.age; } set { if(this.age != value) { this.age = value;
this.OnPropertyChanged(); } } }

private void OnPropertyChanged([CallerMemberName] string propertyName = "") { this?.PropertyChanged(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName)); }}
Dies vereinfacht die Verwendung dieser Schnittstelle, die insbesondere zur Datenbindung im Rahmen der WPF Verwendung findet – vor allem bei Refaktorierungsmaßnahmen. Das Verhalten ist wie erwartet:
Objekt verwenden
0102030405060708091011121314151617
Person ich = new Person() {    Name = "Holger",    Age = 25};
ich.PropertyChanged += (sender, e) => { Debug.WriteLine("Der Wert der Eigenschaft '{0}' hat sich geändert!", (object) e.PropertyName );};
ich.Age = 26;
/** * Das Ereignis "PropertyChanged" wird ausgelöst * und "PropertyName" implizit auf "Age" gesetzt.**/
Weitere Informationen (und hilfreiche Attribute) lassen sich im MSDN nachlesen.

Quelltext des .NET-Frameworks veröffentlicht 👍 👎

Einige werden es bereits erfahren haben, dennoch möchte auch ich darauf hinweisen, dass Microsoft weitere große Teile des .NET-Frameworks öffentlich zur Verfügung stellt. Unterstützt wird das Vorhaben durch Roslyn.

Die Inhalte sind dabei durchgängig interaktiv gestaltet und stehen unter der Reference Source License.

(Pseudo-)Zufallszahlen in C# 👍 👎

Sehr häufig benötigt man in div. Anwendungen zufällige Zahlen (oder zumindest solche, die sich hinreichend ähnlich verhalten). Hierfür steht uns in C# die grundlegende Klasse Random zur Verfügung:
Random-Klasse verwenden
0102030405060708091011121314
Random random = new Random();
int randomInt = random.Next(); // Intervall: [0,Int32.MaxValue)int randomIntMax = random.Next(8); // Intervall: [0,8) bzw. [0,7]int randomIntMinMax = random.Next(5, 19); // Intervall: [5,19) bzw. [5,18]
/** * Befüllt "randomData" mit * zufälligen Byte-Werten.**/
byte[] randomData = new byte[3];random.NextBytes(randomData);
double randomDouble = random.NextDouble(); // Intervall: [0,1)
Manche Entwickler sind ggf. erst einmal etwas auf Grund der oberen Grenze verwirrt, welche bei Verwendung der entsprechenden Methoden exklusiv ist. Das bedeutet, dass ihr das eigentlich gewünschte Maximum inkrementiert angeben müsst, sofern dieses ebenfalls enthalten sein soll.

Die Verwendung gestaltet sich dennoch offensichtlich sehr einfach. Zu berücksichtigen gilt jedoch, dass als Seed standardmäßig ein zeitabhängiger Wert verwendet wird – um dieses Verhalten selbst zu steuern, existiert eine weitere Variante des Konstruktors. Gleiche Startwerte ergeben wie üblich gleiche Sequenzen an Zufallszahlen.

Für sensiblere Anwendungen, beispielsweise zur Schlüsselgenerierung, steht der kryptografische Zufallszahlengenerator RNGCryptoServiceProvider als konkrete Implementierung der abstrakten Basisklasse RandomNumberGenerator zur Verfügung. Die Verwendung gestaltet sich ähnlich einfach:
RNGCryptoServiceProvider-Klasse verwenden
01020304050607080910111213
using(RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider()) {      // 3 Zufallszahlen erzeugen    byte[] randomData = new byte[3];    rng.GetBytes(randomData);
// Zufalls-Bytes durchlaufen foreach(byte randomNumber in randomData) { /** * "randomNumber" enthält nun jeweils * eine der erzeugten Zufallszahlen. **/ }}
Weitere sinnvolle Hinweise finden sich in den jeweiligen Klassenbeschreibungen des MSDN.

Farbcodes 👍 👎

Ab dem 1. August haben wir in der Firma einen neuen Auszubildenden zum Fachinformatiker für Anwendungsentwicklung. Dieser hat vor Kurzem noch ein zweiwöchiges Praktikum bei uns absolviert und dabei auch einiges von mir erfahren (ich hoffe, er hat sich erholt Smiley: winking). Auf dem Plan stand auch das Thema Farbcodes, wie sie insbesondere im Webdesign auftreten und nun möchte ich hier ebenfalls ein paar Worte dazu verlieren.

Zuerst einmal muss klar sein, was eigentlich die theoretische Grundlage dieser Notation ist, um sinnvolle Aussagen treffen zu können. Wir besprechen hier den RGB-Farbraum, welcher ein (additiver) Farbraum aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau darstellt – wir besitzen demnach also drei Farbkanäle. Mit ein wenig Fantasie lässt sich bereits jetzt erahnen, wie entsprechende Farbcodes aus CSS zu verstehen sind:
#R1R0G1G0B1B0
Für jeden Farbkanal stehen uns in dieser Notation zwei hexadezimale Ziffern zur Verfügung, d. h. der Wertebereich pro Farbkanal erstreckt sich von 0 – ff16 (bzw. 0 – 25510) ≙ 162 (= 256) mögliche Werte.

Durch entsprechend niedrige bzw. hohe Werte pro Farbkanal ergibt sich proportional dazu die Intensität der jeweiligen Grundfarbe, d. h. um eben diese in voller Ausprägung darzustellen müssen wir lediglich den entsprechenden Farbkanal mit dem höchsten Wert belegen:
Grundfarben als Farbcode
010203
#ff0000 = ff (Rot) + 00 (Grün) + 00 (Blau) = Rot#00ff00 = 00 (Rot) + ff (Grün) + 00 (Blau) = Grün#0000ff = 00 (Rot) + 00 (Grün) + ff (Blau) = Blau
Wenn man sich den Farbraum wörtlich vorstellt, d. h. als Koordinatensystem mit den entsprechenden Farbkanälen als Achsen, können wir jeder Koordinate einen Farbeindruck entnehmen. Die tatsächlichen Farbmodelle sind noch etwas komplexer, für diese kleine Einführung ist diese Vorstellung jedoch durchaus legitim.

Sofern wir alle drei Farbkanäle mit einem identischen Wert belegen, erhalten wir einen grauen Eindruck zwischen niedrigster (Schwarz) und höchster (Weiß) Intensität:
Grauwerte
010203040506070809
#000000 = 00 (R) + 00 (G) + 00 (B) = Schwarz#333333 = 33 (R) + 33 (G) + 33 (B) = dunkles Grau#777777 = 77 (R) + 77 (G) + 77 (B) = mittleres Grau#cccccc = cc (R) + cc (G) + cc (B) = helles Grau#ffffff = ff (R) + ff (G) + ff (B) = Weiß
Sofern – wie im o. g. Beispiel, was dafür nicht unbedingt notwendig gewesen wäre – jeder Farbkanal aus zwei identischen Ziffern besteht, erlauben uns CSS und viele Grafikprogramme eine Kurzschreibweise, so dass aus #RRGGBB die Verkürzung #RGB werden kann. So kann beispielsweise aus #112233 schlicht #123 werden.

Weitere prägnante Farben zur Orientierung:
Weitere Farbcodes
010203
#00ffff (= #0ff) = 00 (R) + ff (G) + ff (B) = Cyan#ff00ff (= #f0f) = ff (R) + 00 (G) + ff (B) = Magenta#ffff00 (= #ff0) = ff (R) + ff (G) + 00 (B) = Gelb
Zugegebenermaßen war das nun wirklich nur eine sehr minimale Einführung mit einigen Vereinfachungen. Ich hoffe dennoch, dass manchem reinen "Farbcode-Kopierer" das System dadurch etwas klarer geworden ist.

Möglicherweise – das kann ich allerdings noch nicht versprechen – kann ich meinen ehem. Ausbilder einmal zu einem Gastbeitrag zum Thema Farbe und Licht bewegen, der als Elektrotechniker auf diesem Gebiet ein Experte ist und das auch sehr gut verständlich machen kann. Ein anderer Gastbeitrag ist auf jeden Fall bereits geplant. Smiley: smiling

Darstellung von IP-Adressen (Ergänzung: Versionskennungen) 👍 👎

Zu meinem letzten Eintrag hat mich eine Mischung aus Frage und Idee erreicht, dieses Verfahren doch auch bei Versionskennungen (z. B. v1.2.3) anzuwenden, welche schließlich ähnlich aussehen, wie eine IP-Adresse.

Grundsätzlich ist das natürlich naheliegend und nicht völlig abwegig, funktioniert jedoch nur bedingt. Das Problem: Die Ziffern unserer Stellen müssten nach bisherigem Vorgehen endlich sein, damit wir die Basis korrekt wählen können, um das Ergebnis eindeutig zu halten. Im Dezimalsystem stehen uns als Ziffern 09 zur Verfügung. Bei IP-Adressen lauten die "Ziffern" 0255 (dezimal).

Bei einer Versionskennung muss im Allgemeinen beispielsweise auf v1.0.9 nicht zwangsläufig v1.1.0 folgen (da die einzelnen "Stellen" traditionell* als Hauptversion, Nebenversion und Fehlerbehebungsversion geführt werden). Das heißt, werden erneut lediglich einige Fehler behoben, wird eher v1.0.10 folgen usw. Bei anders aufgebauten Versionskennungen (variierende Stellenanzahl, "beta" etc.) wird es noch schwieriger.

Sollte jedoch, aus welchen Gründen auch immer, jede Stelle auf z. B. 09 begrenzt sein, so könnten wir natürlich analog zum "üblichen" Dezimalsystem verfahren und als Basis die 10 wählen (oder einfach die Punkte entfernen …), womit das Verfahren wieder funktioniert. Dies dürfte jedoch ein eher seltener und ungewöhnlicher Spezialfall sein, insofern sollte hier der Einfachheit wegen nach wie vor eher stellenweise verglichen werden.


*) Ich persönlich halte daran auch fest. Viele Projekte scheinen diesem Schema jedoch nicht mehr zu folgen. Teilweise gibt es zumindest zur Kommunikation nach Außen gar nur noch eine einzelne Versionsnummer (z. B. v19), was jedoch auf den ersten Blick weniger über den Inhalt der Version aussagt. Es ist sicherlich nicht ganz falsch, dass das den Endanwender auch nicht direkt interessieren muss – praktisch finde ich es trotzdem. Smiley: tongue_out

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