программирование. Руководство su P# a n Reference в herbert schildt полное руководство с 0 герберт шилдт
 Скачать 3.32 Mb.
|
). Обратите внимание на то, что у деструктора отсутствуют возвращаемый тип и передаваемые ему аргументы. public int Floors; // количество этажей public int Are‑a; // общая площадь здания public int Occupants; // количество жильцов // Возвратить величину площади на одного человека, public int AreaPerPerson() { return Area / Occupants; } } // Использовать значение, возвращаемое методом AreaPerPerson(). class BuildingDemo { static void Main() { Building house = new Building(); Building office = new Building(); int areaPP; // площадь на одного человека // Присвоить значения полям в объекте house, house.Occupants = 4; house.Area = 2500; house.Floors = 2; // Присвоить значения полям в объекте office, office.Occupants = 25; office.Area = 4200; office.Floors = 3; // Получить площадь на одного человека в жилом доме. areaPP = house.AreaPerPerson(); Console.WriteLine("Дом имеет:\n " + house.Floors + " этажа\п " + house.Occupants + " жильца\п " + house.Area + " кв. футов общей площади, из них\п " + areaPP + " приходится на одного человека"); Console.WriteLine (); // Получить площадь на одного человека в учреждении. areaPP = office.AreaPerPerson(); Console'. WriteLine ("Учреждение имеет :\n " + office.Floors + " этажа\п " + office.Occupants + " работников\п " + office.Area + " кв. футов общей площади, из них\п " + areaPP + " приходится на одного человека"); } } Эта программа дает такой же результат, как и прежде. 'В данной программе обратите внимание на следующее: когда метод AreaPerPerson () вызывается, он указывается в правой части оператора присваивания. А в левой части этого оператора указывается переменная, которой передается значение, возвращаемое методом AreaPerPerson () . Следовательно, после выполнения оператора areaPP = house.AreaPerPerson (); в переменной areaPP сохраняется величина площади на одного человека в жилом доме (объект house). Обратите также внимание на то, что теперь метод AreaPerPerson () имеет возвращаемый тип int. Это означает, что он будет возвращать целое значение вызывающей части программы. Тип, возвращаемый методом, имеет очень большое значение, поскольку тип данных, возвращаемых методом, должен быть совместим с возвращаемым типом, указанным в методе. Так, если метод должен возвращать данные типа double, то в нем следует непременно указать возвращаемый тип double. Несмотря на то что приведенная выше программа верна, она, тем не менее, написана не совсем эффективно. В частности, в ней можно вполне обойтись без переменной areaPP, указав вызов метода AreaPerPerson () непосредственно в операторе, содержащем вызов метода WriteLine () , как показано ниже. Console.WriteLine("Дом имеет:\п " + house.Floors + " этажа\п " + house.Occupants + " жильца\п " + house.Area + " кв. футов общей площади, из них\п " + house.AreaPerPerson() + " приходится на одного человека"); В данном случае при выполнении оператора, содержащего вызов метода WriteLine (), автоматически вызывается метод house . AreaPerPerson (), а возвращаемое им значение передается методу WriteLine(). Кроме того, вызов метода AreaPerPerson () можно использовать всякий раз, когда требуется получить величину площади на одного человека для конкретного объекта типа Building. Например, в приведенном ниже операторе сравниваются величины площади на одного человека для двух зданий. if(Ы.AreaPerPerson() > Ь2.AreaPerPerson()) Console.WriteLine("В здании Ы больше места для каждого человека"); Использование параметров При вызове метода ему можно передать одно или несколько значений. Значение, передаваемое методу, называется аргументом. А переменная, получающая аргумент, называется формальным параметром , или просто параметром. Параметры объявляются в скобках после имени метода. Синтаксис объявления параметров такой же, как и у переменных. А областью действия параметров является тело метода. За исключением особых случаев передачи аргументов методу, параметры действуют так же, как и любые другие переменные. Ниже приведен пример программы, в котором демонстрируется применение параметра. В классе ChkNum используется метод Is Prime () , который возвращает значение true, если ему передается значение, являющееся простым числом. В противном случае он возвращает значение false. Следовательно, возвращаемым для метода IsPrimeO является тип bool. // Простой пример применения параметра. using System; class ChkNum { // Возвратить значение true, если значение // параметра х окажется простым числом, public bool IsPrime(int х) { if (х <= 1) return false;. for (int i=2; i <= x/i; i++) if ( (x %i) == 0) return false; return true; } } class ParmDemo { static void Main() { ChkNum ob = new ChkNum(); for (int i=2; i < 10; i++) if(ob.IsPrime(i)) Console.WriteLine(i + " простое число."); else Console.WriteLine(i + " непростое число."); } } Вот какой результат дает выполнение этой программы. 2 простое число. 3 простое число. 4 непростое число. 5 простое число. 6 непростое число. 7 простое число. 8 непростое число. 9 непростое число. В данной программе метод IsPrime () вызывается восемь раз, и каждый раз ему передается другое значение. Проанализируем этот процесс более подробно. Прежде всего обратите внимание на то, как вызывается метод Is Prime () . Его аргумент указывается в скобках. Когда метод Is Prime () вызывается в первый раз, ему передается значение 2. Следовательно, когда метод Is Prime () начинает выполняться, его параметр х принимает значение 2. При втором вызове этого метода его параметр х принимает значение 3, при третьем вызове – значение 4 и т.д. Таким образом, значение, передаваемое методу Is Prime () в качестве аргумента при его вызове, представляет собой значение, которое принимает его параметр х. У метода может быть не только один, но и несколько параметров. Каждый его параметр объявляется, отделяясь от другого запятой. В качестве примера ниже приведен класс ChkNum, который расширен дополнительным методом LeastComFactor (), возвращающим наименьший общий множитель двух его аргументов. Иными словами, этот метод возвращает наименьшее число, на которое оба его аргумента делятся нацело. // Добавить метод, принимающий два аргумента. using System; class ChkNum { // Возвратить значение true, если значение // параметра х окажется простым числом, public bool IsPrime(int х) { if(х <= 1) return false; for (int i=2; i <= x/i; i++) if((x %i) == 0) return false; return true; } // Возвратить наименьший общий множитель, public int LeastComFactor(int a, int b) { int max; if(IsPrime(a) || IsPrime(b)) return 1; max = a < b ? a : b; for (int i=2; i <= max/2; i++) if(((a%i) == 0) && ( (b%i) == 0)) return i; return 1; } } class ParmDemo { static void Main() { ChkNum ob = new ChkNum(); int a, b; for (int i=2; i < 10; i++) if(ob.IsPrime(i)) Console.WriteLine(i + ” простое число."); else Console.WriteLine(i + " непростое число."); а = 7; b = 8; Console.WriteLine("Наименьший общий множитель чисел " + а + " и " + b + " равен " + ob.LeastComFactor(а, Ь)); а = 100; Ь = 8; Console.WriteLine("Наименьший общий множитель чисел " + а + " и " + b + " равен " + ob.LeastComFactor(а, Ь)); а = 100; Ь = 75; Console.WriteLine("Наименьший общий множитель чисел " + а + " и " + b + " равен " + ob.LeastComFactor(а, Ь)); } } Обратите внимание на следующее: когда вызывается метод LeastComFactor (), его аргументы также разделяются запятыми. Ниже приведен результат выполнения данной программы. 2 простое число. 3 простое число. 4 непростое число. 5 простое число. 6 непростое число. 7 простое число. 8 непростое число. 9 непростое число. Наименьший общий множитель чисел 7 и 8 равен 1 Наименьший общий множитель чисел 100 и 8 равен 2 Наименьший общий множитель чисел 100 и 75 равен 5 Если в методе используется несколько параметров, то для каждого из них указывается свой тип, отличающийся от других. Например, приведенный ниже код является вполне допустимым. int MyMeth(int a, double b, float с) { П ... Добавление параметризированного метода в класс Building С помощью параметризированного метода можно дополнить класс Building новым средством, позволяющим вычислять максимальное количество жильцов в здании, исходя из определенной величины минимальной площади на одного человека. Этим новым средством является приведенный ниже метод MaxOccupant (). // Возвратить максимальное количество человек, занимающих здание, // исходя из заданной минимальной площади на одного человека, public int MaxOccupant(int minArea) { return Area / minArea; Когда вызывается метод MaxOccupant () , его параметр minArea принимает величину необходимой минимальной площади на одного человека. На эту величину делится общая площадь здания при выполнении данного метода, после чего он возвращает результат. Ниже приведен весь класс Building, включая и метод MaxOccupant (). /* Добавить параметризированный метод, вычисляющий максимальное количество человек, которые могут занимать здание, исходя из заданной минимальной площади на одного человека. */ using System; class Building { public int Floors; // количество этажей public int Area; // общая площадь здания public int Occupants; // количество жильцов // Возвратить площадь на одного человека, public int AreaPerPerson() { return Area / Occupants; } // Возвратить максимальное количество человек, занимающих здание, // исходя из заданной минимальной площади на одного человека, public int MaxOccupant(int minArea) { return Area / minArea; } } // Использовать метод MaxOccupant(). class BuildingDemo { static void Main() { Building house = new Building(); Building office = new Building(); // Присвоить значения полям в объекте house, house.Occupants = 4; house.Area = 2500; house.Floors = 2; // Присвоить значения полям в объекте office, office.Occupants = 25; office.Area = 4200; office.Floors = 3; Console.WriteLine("Максимальное количество человек в доме, \п" + "если на каждого должно приходиться " + 300 + " кв. футов: " + house.MaxOccupant(300)); "в учреждении, \п" + "если на каждого должно приходиться " + 300 + " кв. футов: " + office.MaxOccupant(300)); } } Выполнение этой программы дает следующий результат. Максимальное количество человек в доме, если на каждого должно приходиться 300 кв. футов: 8 Максимальное количество человек в учреждении, если на каждого должно приходиться 300 кв. футов: 14 Исключение недоступного кода При создании методов следует исключить ситуацию, при которой часть кода не может быть выполнена ни при каких обстоятельствах. Такой код называется недоступным и считается в C# неправильным. Если создать метод, содержащий недоступный код, компилятор выдаст предупреждающее сообщение соответствующего содержания. Рассмотрим следующий пример кода. public void MyMeth() { char a, b; // . . . if(a==b) { Console.WriteLine("равно") ; return; } else { Console.WriteLine("не равно") ; return; } Console.WriteLine ("это недоступный код"); } В данном примере возврат из метода MyMeth () всегда происходит до выполнения последнего оператора, содержащего вызов метода WriteLine(). Если попытаться скомпилировать этот код, то будет выдано предупреждающее сообщение. Вообще‘говоря, недоступный код считается ошибкой программирования, и поэтому предупреждения о таком коде следует воспринимать всерьез. Конструкторы В приведенных выше примерах программ переменные экземпляра каждого объекта типа Building приходилось инициализировать вручную, используя, в частности, следующую последовательность операторов. house.Occupants = 4; house.Area = 2500; house.Floors = 2; Такой прием обычно не применяется в профессионально написанном коде С#. Кроме того, он чреват ошибками (вы можете просто забыть инициализировать одно из полей). Впрочем, существует лучший способ решить подобную задачу: воспользоваться конструктором^ Конструктор инициализирует объект при его создании. У конструктора такое же имя, как и у его класса, а с точки зрения синтаксиса он подобен методу. Но у конструкторов нет возвращаемого типа, указываемого явно. Ниже приведена общая форма конструктора. доступ имя_класса{список_параметров) { // тело конструктора } ^ Как правило, конструктор используется для задания первоначальных значений переменных экземпляра, определенных в классе, или же для выполнения любых других установочных процедур, которые требуются для создания полностью сформированного объекта. Кроме того, доступ обычно представляет собой модификатор доступа типа public, поскольку конструкторы зачастую вызываются в классе. А список_па‑раметров может быть как пустым, так и состоящим из одного или более указываемых параметров. У всех классов имеются конструкторы, независимо от того, определите вы их или нет, поскольку в C# автоматически предоставляется конструктор, используемый по умолчанию и инициализирующий все переменные экземпляра их значениями по умолчанию. Для большинства типов данных значением по умолчанию является нулевое, для типа bool – значение false, а для ссылочных типов – пустое значение. Но как только вы определите свой собственный конструктор, то конструктор по умолчанию больше не используется. Ниже приведен простой пример применения конструктора. // Простой конструктор. using System; class MyClass { public int x; public MyClass() { x = 10; } } class ConsDemo { static void Main() { MyClass tl = new MyClass(); MyClass t2 = new MyClass(); Console.WriteLine(tl,x + " " + t2.x); } } В данном примере конструктор класса MyClass имеет следующий вид. public MyClassO { X = 10; } Обратите внимание на то, что этот конструктор обозначается как public. Дело в том, что он должен вызываться из кода, определенного за пределами его класса. В этом конструкторе переменной экземпляра класса MyClass присваивается значение 10. Он вызывается в операторе new при создании объекта. Например, в следующей строке: MyClass tl = new MyClassO; конструктор MyClass () вызывается для объекта tl, присваивая переменной его экземпляра tl. х значение 10. То же самое происходит и для объекта t2. После конструирования переменная t2 . х будет содержать то же самое значение 10. Таким образом, выполнение приведенного выше кода приведет к следующему результату. 10 10 Параметризированные конструкторы В предыдущем примере использовался конструктор без параметров. В некоторых случаях этого оказывается достаточно, но зачастую конструктор, должен принимать один или несколько параметров. В конструктор параметры вводятся таким же образом, как и в метод. Для этого достаточно объявить их в скобках после имени конструктора. Ниже приведен пример применения параметризированного конструктора MyClass. // Параметризированный конструктор. using System; class MyClass { public int x; public MyClass(int i) { x = i; } } class ParmConsDemo { static void Main() { MyClass tl = new MyClass(10); MyClass t2 = new MyClass(88); Console.WriteLine(tl.x + " " + t2.x); } } При выполнении этого кода получается следующий результат. 10 88 В данном варианте конструктора MyClass () определен параметр i, с помощью которого инициализируется переменная экземпляра х. Поэтому при выполнении следующей строки кода: MyClass tl = new MyClass(10); параметру i передается значение, которое затем присваивается переменной х. Добавление конструктора в класс Building Класс Building можно усовершенствовать, добавив в него конструктор, автоматически инициализирующий поля Floors, Area и Occupants при создании объекта. Обратите особое внимание на то, как создаются объекты класса Building. // Добавить конструктор в класс Building. using System; class Building { public int Floors; // количество этажей public int Area; // общая площадь здания public int Occupants; // количество жильцов // Параметризированный конструктор для класса Building, public Building(int f, int a, int o) { Floors = f; Area = a; Occupants = o; } \ // Возвратить площадь на одного человека, public int AreaPerPerson() { return Area / Occupants; } // Возвратить максимальное количество человек, занимающих здание, // исходя из заданной минимальной площади на одного человека. ^ public int MaxOccupant(int minArea) { return Area / minArea; } } // Использовать параметризированный конструктор класса Building, class BuildingDemo { static void Main() { Building house = new Building(2, 2500, 4); Building office = new Building(3, 4200, 25); Console.WriteLine("Максимальное количество человек в доме, \п" + "если на каждого должно приходиться " + 300 ,+ " кв. футов: " + house.MaxOccupant(300)); Console.WriteLine("Максимальное количество человек " + "в учреждении, \п" + "если на каждого должно приходиться " + 300 + " кв. футов: " + office.MaxOccupant(300) ); } } Результат выполнения этой программы оказывается таким же, как и в предыдущей ее версии. Оба объекта, house и office, были инициализированы конструктором Building () при их создании в соответствии с параметрами, указанными в этом конструкторе. Например, в строке Building house = new Building(2, 2500, 4); конструктору Building ( ) передаются значения 2, 2500 и 4 при создании нового объекта. Следовательно, в копиях переменных экземпляра Floors, Area и Occupants объекта house будут храниться значения 2, 2500 и 4 соответственно. Еще раз об операторе new Теперь, когда вы ближе ознакомились с классами и их конструкторами, вернемся к оператору new, чтобы рассмотреть его более подробно. В отношении классов общая форма оператора new такова: new имя_класса ( список_аргументов) где имя_класса обозначает имя класса, реализуемого в виде экземпляра его объекта. А имя_класса с последующими скобками обозначает конструктор этого класса. Если в классе не определен его собственный конструктор, то в операторе new будет использован конструктор, предоставляемый в C# по умолчанию. Следовательно, оператор new может быть использован для создания объекта, относящегося к классу любого типа. Оперативная память не бесконечна, и поэтому вполне возможно, что оператору new не удастся распределить память для объекта из‑за нехватки имеющейся оперативной памяти. В этом случае возникает исключительная ситуация во время выполнения (подробнее об обработке исключительных ситуаций речь пойдет в главе 13). В примерах программ, приведенных в этой книге, ситуация, связанная с исчерпанием оперативной памяти, не учитывается, но при написании реальных программ такую возможность, вероятно, придется принимать во внимание. Применение оператора new вместе с типами значений В связи с изложенным выше возникает резонный вопрос: почему оператор new нецелесообразно применять к переменным таких типов значений, как int или float? В C# переменная типа значения содержит свое собственное значение. Память для хранения этого значения выделяется автоматически во время прогона программы. Следовательно, распределять память явным образом с помощью оператора new нет никакой необходимости. С другой стороны, в переменной ссылочного типа хранится ссылка на объект, и поэтому память для хранения этого объекта должна распределяться динамически во время выполнения программы. Благодаря тому что основные типы данных, например int или char, не преобразуются в ссылочные типы, существенно повышается производительность программы. Ведь при использовании ссылочного типа существует уровень косвенности, повышающий издержки на доступ к каждому объекту. Такой уровень косвенности исключается при использовании типа значения. Но ради интереса следует все же отметить, что оператор new разрешается использовать вместе с типами значений, как показывает следующий пример. int i = new int (); При этом для типа int вызывается конструктор, инициализирующий по умолчанию переменную i нулевым значением. В качестве примера рассмотрим такую программу. // Использовать оператор new вместе с типом значения. using System; class newValue { static void Main() { int i = new int(); // инициализировать переменную i нулевым значением Console.WriteLine("Значение переменной i равно: " + i); } } Выполнение этой программы дает следующий результат. Значение переменной i равно: О Как показывает результат выполнения данной программы, переменная i инициализируется нулевым значением. Напомним, что если не применить оператор new, то переменная i окажется неинициализированной. Это может привести к ошибке при попытке воспользоваться ею в операторе, содержащем вызов метода WriteLine (), если предварительно не задать ее значение явным образом. В общем, обращение к оператору new для любого типа значения приводит к вызову конструктора, используемого по умолчанию для данного типа. Но в этом случае память динамически не распределяется. Откровенно говоря, в программировании обычно не принято пользоваться оператором new вместе с типами значений. “Сборка мусора” и применение деструкторов Как было показано выше, при использовании оператора new свободная память для создаваемых объектов динамически распределяется из доступной буферной области оперативной памяти. Разумеется, оперативная память не бесконечна, и поэтому свободно доступная память рано или поздно исчерпывается. Это может привести к неудачному выполнению оператора new из‑за нехватки свободной памяти для создания требуемого объекта. Именно по этой причине одной из главных функций любой схемы динамического распределения памяти является освобождение свободной памяти от неиспользуемых объектов, чтобы сделать ее доступной для последующего перераспределения. Во многих языках программирования освобождение распределенной ранее памяти осуществляется вручную. Например, в C++ для этой цели служит оператор delete. Но в C# применяется другой, более надежный подход: "сборка мусора ". Система "сборки мусора" в C# освобождает память от лишних объектов автоматически, действуя незаметно и без всякого вмешательства со стороны программиста. "Сборка мусора" происходит следующим образом. Если ссылки на объект отсутствуют, то такой объект считается ненужным, и занимаемая им память в итоге освобождается и накапливается. Эта утилизированная память может быть затем распределена для других объектов. "Сборка мусора" происходит лишь время от времени по ходу выполнения программы. Она не состоится только потому, что существует один или более объектов, которые больше не используются. Следовательно, нельзя заранее знать или предположить, когда именно произойдет "сборка мусора". Деструкторы В языке C# имеется возможность определить метод, который будет вызываться непосредственно перед окончательным уничтожением объекта системой "сборки мусора". Такой метод называется деструктором и может использоваться в ряде особых случаев, чтобы гарантировать четкое окончание срока действия объекта. Например, деструктор может быть использован для гарантированного освобождения системного ресурса, задействованного освобождаемым объектом. Следует, однако, сразу же подчеркнуть, что деструкторы – весьма специфические средства, применяемые только в редких, особых случаях. И, как правило, они не нужны. Но здесь они рассматриваются вкратце ради полноты представления о возможностях языка С#. Ниже приведена общая форма деструктора: |