Опубликован: 15.09.2010 | Доступ: свободный | Студентов: 5153 / 712 | Оценка: 3.97 / 3.80 | Длительность: 14:45:00
Лекция 5:

Классы: основные понятия

< Лекция 4 || Лекция 5: 1234 || Лекция 6 >
Аннотация: Основные элементы класса: поля, методы, конструкторы, свойства. Виды параметров методов.

Описание класса

Презентацию к данной лекции Вы можете скачать здесь.

Класс является типом данных, определяемым пользователем. Он должен представлять собой одну логическую сущность, например, являться моделью реального объекта или процесса. Элементами класса являются данные и функции, предназначенные для их обработки.

Описание класса содержит ключевое слово class, за которым следует его имя, а далее в фигурных скобках — тело класса, то есть список его элементов. Кроме того, для класса можно задать его базовые классы (предки) и ряд необязательных атрибутов и спецификаторов, определяющих различные характеристики класса:

[ атрибуты ] [ спецификаторы ] class имя_класса [ : предки ]
    тело_класса

Обязательными являются только ключевое слово class, имя и тело класса. Тело класса — это список описаний его элементов, заключенный в фигурные скобки. Список может быть пустым, если класс не содержит ни одного элемента. Таким образом, простейшее описание класса может выглядеть так:

class Demo {}

Спецификаторы определяют свойства класса, а также доступность класса для других элементов программы. Возможные значения спецификаторов перечислены в таблице 5.1. Класс можно описывать непосредственно внутри пространства имен или внутри другого класса. В последнем случае класс называется вложенным.

Таблица 5.1. Спецификаторы класса
Спецификатор Описание
1 new Используется для вложенных классов. Задает новое описание класса взамен унаследованного от предка. Применяется в иерархиях объектов
2 public Доступ не ограничен
3 protected Используется для вложенных классов. Доступ только из элементов данного и производных классов
4 internal Доступ только из данной программы (сборки)
5 protected internal Доступ только из данного и производных классов или из данной программы (сборки)
6 private Используется для вложенных классов. Доступ только из элементов класса, внутри которого описан данный класс
7 abstract Абстрактный класс. Применяется в иерархиях объектов, рассматривается в главе 8
8 sealed Бесплодный класс. Применяется в иерархиях объектов, рассматривается в главе 8
9 static Статический класс. Введен в версию языка 2.0. Рассматривается в разделе "Конструкторы"

Спецификаторы 2–6 называются спецификаторами доступа. Они определяют, откуда можно непосредственно обращаться к данному классу. Спецификаторы доступа могут присутствовать в описании только в вариантах, приведенных в таблице, а также могут комбинироваться с остальными спецификаторами.

Сейчас мы не будем изучать вложенные классы. Для остальных классов допускаются два спецификатора: public и internal (по умолчанию).

Класс является обобщенным понятием, определяющим характеристики и поведение некоторого множества конкретных объектов этого класса, называемых экземплярами, или объектами, класса. Объекты создаются явным или неявным образом, то есть либо программистом, либо системой. Программист создает экземпляр класса с помощью операции new, например:

Demo a = new Demo();        // создание экземпляра класса Demo
Demo b = new Demo();        // создание другого экземпляра класса Demo

Для каждого объекта при его создании в памяти выделяется отдельная область, в которой хранятся его данные. Кроме того, в классе могут присутствовать статические элементы, которые существуют в единственном экземпляре для всех объектов класса. Часто статические данные называют данными класса, а остальные — данными экземпляра.

Функциональные элементы класса не тиражируются, то есть всегда хранятся в единственном экземпляре. Для работы с данными класса используются методы класса ( статические методы ), для работы с данными экземпляра — методы экземпляра, или просто методы.

Поля и методы являются основными элементами класса. Кроме того, в классе можно задавать целую гамму других элементов: свойства, события, индексаторы, операции, конструкторы, деструкторы, а также типы ( рис. 5.1).

Состав класса

Рис. 5.1. Состав класса

Ниже приведено краткое описание всех элементов класса, изображенных на рисунке:

  • Константы класса хранят неизменяемые значения, связанные с классом.
  • Методы реализуют вычисления или другие действия, выполняемые классом или экземпляром.
  • Свойства определяют характеристики класса в совокупности со способами их задания и получения, то есть методами записи и чтения.
  • Конструкторы реализуют действия по инициализации экземпляров или класса в целом.
  • Деструкторы определяют действия, которые необходимо выполнить до того, как объект будет уничтожен.
  • Индексаторы обеспечивают возможность доступа к элементам класса по их порядковому номеру.
  • Операции задают действия с объектами с помощью знаков операций.
  • События определяют уведомления, которые может генерировать класс.
  • Типы — это типы данных, внутренние по отношению к классу.

Прежде чем начать изучение элементов класса, необходимо поговорить о присваивании и сравнении объектов.

Механизм выполнения присваивания один и тот же для величин любого типа, как ссылочного, так и значимого, однако результаты различаются. При присваивании значения копируется значение, а при присваивании ссылки — ссылка, поэтому после присваивания одного объекта другому мы получим две ссылки, указывающие на одну и ту же область памяти ( рис. 5.2).

Присваивание объектов

Рис. 5.2. Присваивание объектов

Аналогичная ситуация с операцией проверки на равенство. Величины значимого типа равны, если равны их значения. Величины ссылочного типа равны, если они ссылаются на одни и те же данные (на рисунке объекты b и c равны, но a не равно b даже при равенстве их значений или если они обе равны null ).

Данные: поля и константы

Данные, содержащиеся в классе, могут быть переменными или константами и задаются в соответствии с правилами, рассмотренными в разделах "Переменные" и "Именованные константы". Переменные, описанные в классе, называются полями класса. При описании элементов класса можно также указывать атрибуты и спецификаторы, задающие различные характеристики элементов. Синтаксис описания элемента данных:

[ атрибуты ] [ спецификаторы ] [ const ] тип имя [ = начальное_значение ]

Возможные спецификаторы полей и констант перечислены в таблице 5.2. Для констант можно использовать только спецификаторы 1–6.

Таблица 5.2. Спецификаторы полей и констант класса
Спецификатор Описание
1 new Новое описание поля, скрывающее унаследованный элемент класса
2 public Доступ к элементу не ограничен
3 protected Доступ только из данного и производных классов
4 internal Доступ только из данной сборки
5 protected internal Доступ только из данного и производных классов и из данной сборки
6 private Доступ только из данного класса
7 abstract Одно поле для всех экземпляров класса
8 sealed Поле доступно только для чтения
9 static field Поле может изменяться другим процессом или системой

По умолчанию элементы класса считаются закрытыми ( private ). Для полей класса этот вид доступа является предпочтительным. Все методы класса имеют непосредственный доступ к его закрытым полям.

Внимание

Поля, описанные со спецификатором static, а также константы существуют в единственном экземпляре для всех объектов класса, поэтому к ним обращаются не через имя экземпляра, а через имя класса. Если класс содержит только статические элементы, экземпляр класса создавать не требуется. Именно этим фактом мы пользовались во всех предыдущих листингах.

Обращение к полю класса выполняется с помощью операции доступа (точка). Справа от точки задается имя поля, слева — имя экземпляра для обычных полей или имя класса для статических. В листинге 5.1 приведен пример простого класса Demo и два способа обращения к его полям.

using System;
namespace ConsoleApplication1
{
    class Demo
    {
        public int a = 1;                 // поле данных
        public const double  c = 1.66;    // константа
        public static string s = "Demo";  // статическое поле класса
        double y;                         // закрытое поле данных
    }

    class Class1
    {   static void Main()
        {
            Demo x = new Demo();          // создание экземпляра класса Demo
            Console.WriteLine( x.a );     // x.a - обращение к полю класса
            Console.WriteLine( Demo.c );  // Demo.c - обращение к константе
            Console.WriteLine( Demo.s );  // обращение к статическому полю
        }
    }
}
Листинг 5.1. Класс Demo, содержащий поля и константу

Поля со спецификатором readonly предназначены только для чтения. Установить значение такого поля можно либо при его описании, либо в конструкторе (конструкторы рассматриваются далее).

< Лекция 4 || Лекция 5: 1234 || Лекция 6 >
Георгий Кузнецов
Георгий Кузнецов

"Сокрытие деталей реализации называется инкапсуляцией (от слова "капсула"). "

Сколько можно объяснять?!

ИНКАПСУЛЯЦИЯ НЕ РАВНА СОКРЫТИЮ!!!

Инкапсуляция это парадигма ООП, которая ОБЕСПЕЧИВАЕТ СОКРЫТИЕ!!!

НО СОКРЫТИЕМ  НЕ ЯВЛЯЕТСЯ!!! 

Если буровая коронка обеспечивает разрушение породы, то является ли она сама разрушением породы? Конечно нет!

Ольга Притоманова
Ольга Притоманова