Понятие класса и объекта класса. Создание объектов. Данные и методы класса

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 8Следующая ⇒

Классы являются программно определяемыми типами, которые позволяют определять (создавать) новые типы, специально приспособленные для решения конкретных задач. В рамках объявления класса описывается множество переменных различных типов (набор данных — членов класса), правила порождения объектов — представителей классов, их основные свойства и методы.

В программе класс объявляется с помощью специальной синтаксической конструкции, которая называется объявлением класса. Фактически, объявление классов является основным элементом любой C# программы. В программе нет ничего, кроме объявлений и конструкций, облегчающих процедуру объявления.

Класс представляет собой шаблон, по которому определяется форма объекта. В нем указываются данные и код, который будет оперировать этими данными. В С# используется спецификация класса для построения объектов, которые являются экземплярами класса. Следовательно, класс, по существу, представляет собой ряд схематических описаний способа построения объекта. При этом очень важно подчеркнуть, что класс является логической абстракцией. Физическое представление класса появится в оперативной памяти лишь после того, как будет создан объект этого класса.

При определении класса объявляются данные, которые он содержит, а также код, оперирующий этими данными. Если самые простые классы могут содержать только код или только данные, то большинство настоящих классов содержит и то и другое. Вообще говоря, данные содержатся в членах данных, определяемых классом, а код — в функциях-членах. Следует сразу же подчеркнуть, что в С# предусмотрено несколько разновидностей членов данных и функций-членов. Например, к членам данных, называемым также полями, относятся переменные экземпляра и статические переменные, а к функциям-членам — методы, конструкторы, деструкторы, индексаторы, события, операторы и свойства.

Класс создается с помощью ключевого слова class. Ниже приведена общая форма определения простого класса, содержащая только переменные экземпляра и методы.

class имя_класса {

// Объявление переменных экземпляра.

доступ тип переменная!;

доступ тип переменная2;

//...

доступ тип переменнаяN;

// Объявление методов.

доступ возращаемый_тип метод1 (параметры) {

// тело метода

}

доступ возращаемый_тип метод2 (параметры). {

// тело метода

}

//...

доступ возращаемый_тип методы (параметры) {

// тело метода

}

Перед каждым объявлением переменной и метода указывается спецификатор доступа, который определяет порядок доступа к данному члену класса. Члены класса могут быть как закрытыми (private) в пределах класса, так открытыми (public). Спецификатор доступа определяет тип разрешенного доступа. Указывать спецификатор доступа не обязательно, но если он отсутствует, то объявляемый член считается закрытым в пределах класса. Члены с закрытым доступом могут использоваться только другими членами их класса.

Несмотря на отсутствие соответствующего правила в синтаксисе С#, правильно сконструированный класс должен определять одну и только одну логическую сущность. Например, класс, в котором хранятся Ф.И.О. и номера телефонов, обычно не содержит сведения о фондовом рынке, среднем уровне осадков, циклах солнечных пятен или другую информацию, не связанную с перечисляемыми фамилиями. Таким образом, в правильно сконструированном классе должна быть сгруппирована логически связанная информация. Если же в один и тот же класс помещается логически несвязанная информация, то структурированность кода быстро нарушается.

Ниже приведен пример класса Building (здание). В нем определены три переменные экземпляра: Floors (этажи), Area (площадь) и Occupants (жильцы). Как видите, в классе Building вообще отсутствуют методы. Это означает, что в настоящий момент этот класс состоит только из данных. class Building {

public int Floors; // количество этажей

public int Area; // общая площадь здания

public int Occupants; // количество жильцов

}

Переменные экземпляра, определенные в классе Building, демонстрируют общий порядок объявления переменных экземпляра. Ниже приведена общая форма для объявления переменных экземпляра:

доступ тип имя_переменной;

где доступ обозначает вид доступа; тип — конкретный тип переменной, а имя_переменной — имя, присваиваемое переменной. Следовательно, за исключением спецификатора доступа, переменная экземпляра объявляется таким же образом, как и локальная переменная. Все переменные объявлены в классе Building с предваряющим их модификатором доступа public. Как пояснялось выше, благодаря этому они становятся доступными за пределами класса Building.

Определение class обозначает создание нового типа данных. В данном случае новый тип данных называется Building. С помощью этого имени могут быть объявлены объекты типа Building. He следует, однако, забывать, что объявление class лишь описывает тип, но не создает конкретный объект. Следовательно, в приведенном выше фрагменте кода объекты типа Building не создаются. Для того чтобы создать конкретный объект типа Building, придется воспользоваться следующим оператором.

Building house = new Building(); // создать объект типа //Building

После выполнения этого оператора объект house станет экземпляром класса Building.

Всякий раз, когда получается экземпляр класса, создается также объект, содержащий собственную копию каждой переменной экземпляра, определенной в данном классе. Таким образом, каждый объект типа Building будет содержать свои копии переменных экземпляра Floors, Area и Occupants. Для доступа к этим переменным служит оператор доступа к члену класса, который принято называть оператором-точкой. Оператор-точка связывает имя объекта с именем члена класса. Ниже приведена общая форма оператора-точки.

объект.член

В этой форме объект указывается слева, а член — справа. Например, присваивание значения 2 переменной Floors объекта house осуществляется с помощью следующего оператора.

house.Floors = 2;

В целом, оператор-точка служит для доступа к переменным экземпляра и методам.

Строка

Building house = new Building();

выполняет три функции. Во-первых, объявляется переменная house, относящаяся к типу класса Building. Сама эта переменная не является объектом, а лишь переменной, которая может ссылаться на объект. Во-вторых, создается конкретная, физическая, копия объекта. Это делается с помощью оператора new. И наконец, переменной house присваивается ссылка на данный объект. Таким образом, после выполнения анализируемой строки объявленная переменная house ссылается на объект типа Building.

Оператор new динамически (т.е. во время выполнения) распределяет память для объекта и возвращает ссылку на него, которая затем сохраняется в переменной. Следовательно, в С# для объектов всех классов должна быть динамически распределена память.

Как и следовало ожидать, объявление переменной house можно отделить от создания объекта, на который она ссылается, следующим образом.

Building house; // объявить ссылку на объект

house = new Building(); // распределить память для //объекта типа Building

В первой строке объявляется переменная house в виде ссылки на объект типа Building. Следовательно, house — это переменная, которая может ссылаться на объект, хотя сама она не является объектом. А во второй строке создается новый объект типа Building, и ссылка на него присваивается переменной house. В итоге переменная house оказывается связанной с данным объектом.

То обстоятельство, что объекты классов доступны по ссылке, объясняет, почему классы называются ссылочными типами. Главное отличие типов значений от ссылочных типов заключается в том, что именно содержит переменная каждого из этих типов.

Так, переменная типа значения содержит конкретное значение. Например, во фрагменте кода

int x;

х = 10;

переменная х содержит значение 10, поскольку она относится к типу int, который является типом значения. Но в строке

Building house = new Building();

переменная house содержит не сам объект, а лишь ссылку на него.

До сих пор класс Building, рассматриваемый здесь в качестве примера, содержал только данные, но не методы. Хотя классы, содержащие только данные, вполне допустимы, у большинства классов должны быть также методы. Методы представляют собой подпрограммы, которые манипулируют данными, определенными в классе, а во многих случаях они предоставляют доступ к этим данным. Как правило, другие части программы взаимодействуют с классом посредством его методов.

Метод состоит из одного или нескольких операторов. В грамотно написанном коде С# каждый метод выполняет только одну функцию. У каждого метода имеется свое имя, по которому он вызывается. В общем, методу в качестве имени можно присвоить любой действительный идентификатор. Следует, однако, иметь в виду, что идентификатор Main() зарезервирован для метода, с которого начинается выполнение программы. Кроме того, в качестве имен методов нельзя использовать ключевые слова С#.

Ниже приведена общая форма определения метода:

доступ возращаемый_тип имя(список_параметров) {

// тело метода

}

где доступ — это модификатор доступа, определяющий те части программы, из которых может вызываться метод. Как пояснялось выше, указывать модификатор доступа необязательно. Но если он отсутствует, то метод оказывается закрытым (private) в пределах того класса, в котором он объявляется. Затем возращаемый_тип обозначает тип данных, возвращаемых методом. Этот тип должен быть действительным, в том числе и типом создаваемого класса. Если метод не возвращает значение, то в качестве возвращаемого для него следует указать тип void. Далее имя обозначает конкретное имя, присваиваемое методу. В качестве имени метода может служить любой допустимый идентификатор, не приводящий к конфликтам в текущей области объявлений. И наконец, список_параметров — это последовательность пар, состоящих из типа и идентификатора и разделенных запятыми. Параметры представляют собой переменные, получающие значение аргументов, передаваемых методу при его вызове. Если у метода отсутствуют параметры, то список параметров оказывается пустым.

Для того чтобы добавить метод в класс Building, достаточно указать его в области объявлений в данном классе. В качестве примера ниже приведен переработанный вариант класса Building, содержащий метод AreaPerPerson(), который выводит площадь, рассчитанную на одного человека в конкретном здании.

// Добавить метод в класс Building.

using System;

class Building {

public int Floors; // количество этажей

public int Area; // общая площадь здания

public int Occupants; // количество жильцов

// Вывести площадь на одного человека,

public void AreaPerPerson() {

Console.WriteLine(" " + Area / Occupants +

" приходится на одного человека" );

}

Для обращения к методу AreaPerPerson() в теле программы нужно создать экземпляр класса Building и вызвать данный метод через оператор-точку.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 Следующая ⇒