программирование. Руководство su P# a n Reference в herbert schildt полное руководство с 0 герберт шилдт
 Скачать 3.32 Mb.
|
|
new int i; // этот член скрывает член i из класса А public В(int a, int b) { base.i = а; // здесь обнаруживается скрытый член из класса А i = Ь; // член i из класса В } « public void Show() { // Здесь выводится член i из класса А. Console.WriteLine("Член i в базовом классе: " + base.i); // А здесь выводится член i из класса В. Console.WriteLine("Член i в производном классе: " + i); } } class UncoverName { static void Main() { В ob = new В(1, 2) ; ob.Show (); } } Выполнение этого кода приводит к следующему результату. Член i в базовом классе: 1 Член i в производном классе: 2 Несмотря на то что переменная экземпляра i в производном классе В скрывает переменную i из базового класса А, ключевое слово base разрешает доступ к переменной i, определенной в базовом классе. С помощью ключевого слова base могут также вызываться скрытые методы. Например, в приведенном ниже коде класс В наследует класс Айв обоих классах объявляется метод Show (). А затем в методе Show () класса В с помощью ключевого слова base вызывается вариант метода Show () , определенный в классе А. // Вызвать скрытый метод. using System; class А { public int i = 0; 11 Метод Show() в классе A public void Show() { Console.WriteLine("Член i в базовом классе: " + i); } } // Создать производный класс, class В : А { new int i; // этот член скрывает член i из класса А public В(int a, int b) { base.i = а; // здесь обнаруживается скрытый член из класса А i = Ь; // член i из класса В } // Здесь скрывается метод Show() из класса А. Обратите // внимание на применение ключевого слова new. new public void Show() { base.Show (); // здесь вызывается метод Show() из класса А // далее выводится член i из класса В Console.WriteLine("Член i в производном классе: " + i); } } class UncoverName { static void Main() { В ob = new В (1, 2); ob.Show (); } } Выполнение этого кода приводит к следующему результату. Член i в базовом классе: 1 Член i в производном классе: 2 Как видите, в выражении base. Show () вызывается вариант метода Show () из базового класса. Обратите также внимание на следующее: ключевое слово new используется в приведенном выше коде с целью сообщить компилятору о том, что метод Show (), вновь объявляемый в производном классе В, намеренно скрывает другой метод Show (), определенный в базовом классе А. Создание многоуровневой иерархии классов В представленных до сих пор примерах программ использовались простые иерархии классов, состоявшие только из базового и производного классов. Но в C# мож но также строить иерархии, состоящие из любого числа уровней наследования. Как упоминалось выше, многоуровневая иерархия идеально подходит для использования одного производного класса в качестве базового для другого производного класса. Так, если имеются хри класса, А, В и С, то класс С может наследовать от класса В, а тот, в свою очередь, от класса А. В таком случае каждый производный класс наследует характерные особенности всех своих базовых классов. В частности, класс С наследует все члены классов В и А. Для того чтобы показать, насколько полезной может оказаться многоуровневая иерархия классов, рассмотрим следующий пример программы. В ней производный класс Triangle служит в качестве базового для создания другого производного класса – ColorTriangle. При этом класс ColorTriangle наследует все характерные особенности, а по существу, члены классов Triangle и TwoDShape, к которым добавляется поле color, содержащее цвет треугольника. // Пример построения многоуровневой иерархии классов. using System; class TwoDShape { double pri_width; double pri_height; // Конструктор, используемый по умолчанию, public TwoDShape() { Width = Height = 0.0; } // Конструктор для класса TwoDShape. public TwoDShape(double w, double h) { Width = w; Height = h; } // Сконструировать объект равной ширины и высоты, public TwoDShape(double х) { Width = Height = x; } // Свойства ширины и высоты объекта, public double Width { get { return pri_width; } set { pri_width = value < 0 ? ‑value : value; } } public double Height { get { return pri_height; } set { pri_height = value < 0 ? ‑value : value; } } public void ShowDim() { Console.WriteLine("Ширина и высота равны " + Width + " и " + Height); } // Класс для треугольников, производный от класса TwoDShape. class Triangle : TwoDShape { string Style; // закрытый член класса /* Конструктор, используемый по умолчанию. Автоматически вызывает конструктор, доступный по умолчанию в классе TwoDShape. */ public Triangle () { Style = "null"; } // Конструктор. public Triangle(string s, double w, double h) : base(w, h) { Style = s; } // Сконструировать равнобедренный треугольник, public Triangle(double x) : base(x) { Style = "равнобедренный"; } // Возвратить площадь треугольника, public double Area() { return Width * Height / 2; } // Показать тип треугольника, public void ShowStyle() { Console.WriteLine("Треугольник " + Style); } } // Расширить класс Triangle, class ColorTriangle : Triangle { string color; fc public ColorTriangle(string c, string s, double w, double h) : base(s, w, h) { color = c; } // Показать цвет треугольника, public void ShowColor() { Console.WriteLine("Цвет " + color); } } class Shapes6 { static void Main() { ColorTriangle tl = new ColorTriangle("синий", "прямоугольный", 8.0, 12.0); ColorTriangle t2 = new ColorTriangle("красный", "равнобедренный", 2.0, 2.0); Console.WriteLine("Сведения об объекте tl: "); tl.ShowStyle(); tl. ShowDinv() ; tl.ShowColor (); Console .WriteLine ("Площадь равна " + tl.AreaO); Console.WriteLine () ; Console.WriteLine("Сведения об объекте t2: "); t2.ShowStyle(); t2.ShowDim(); t2.ShowColor() ; Console.WriteLine("Площадь равна " + t2.Area()); } } При выполнении этой программы получается следующей результат. Сведения об объекте tl: Треугольник прямоугольный Ширина и высота равны 8 и 12 Цвет синий Площадь равна 48 Сведения об объекте t2: Треугольник равнобедренный Ширина и высота равны 2 и 2 Цвет красный Площадь равна 2 Благодаря наследованию в классе ColorTriangle могут использоваться определенные ранее классы Triangle и TwoDShape, к элементам которых добавляется лишь та информация, которая требуется для конкретного применения данного класса. В этом отчасти и состоит ценность наследования, поскольку оно допускает повторное использование кода. Приведенный выше пример демонстрирует еще одно важное положение: ключевое слово base всегда обозначает ссылку на конструктор ближайшего по иерархии базового класса. Так, ключевое слово base в классе ColorTriangle обозначает вызов конструктора из класса Triangle, а ключевое слово base в классе Triangle – вызов конструктора из класса TwoDShape. Если же в иерархии классов конструктору базового класса требуются параметры, то все производные классы должны предоставлять эти параметры вверх по иерархии, независимо от того, требуются они самому производному классу или нет. Порядок вызова конструкторов В связи с изложенными выше в отношении наследования и иерархии классов может возникнуть следующий резонный вопрос: когда создается объект производного класса и какой конструктор выполняется первым – тот, что определен в производном классе, или же тот, что определен в базовом классе? Так, если имеется базовый класс А и производный класс В, то вызывается ли конструктор класса А раньше конструктора класса В? Ответ на этот вопрос состоит в том, что в иерархии классов конструкторы вызываются по порядку выведения классов: от базового к производному. Более того, этот порядок остается неизменным независимо от использования ключевого слова base. Так, если ключевое слово base не используется, то выполняется конструктор по умолчанию, т.е. конструктор без параметров. В приведенном ниже примере программы демонстрируется порядок вызова и выполнения конструкторов. // Продемонстрировать порядок вызова конструкторов. using System; // Создать базовый класс, class А { public А() { Console.WriteLine("Конструирование класса А."); } } // Создать класс, производный от класса А. class В : А { public В() { Console.WriteLine("Конструирование класса В."); } } / // Создать класс, производный от класса В. class С : В { public С() { Console.WriteLine("Конструирование класса С."); } } class OrderOfConstruction { static void Main() { С с = new С(); } } Вот к какому результату приводит выполнение этой программы. Конструирование класса А. Конструирование класса В. Конструирование класса С. Как видите, конструкторы вызываются по порядку выведения их классов. Если хорошенько подумать, то в вызове конструкторов по порядку выведения их классов можно обнаружить определенный смысл. Ведь базовому классу ничего не известно ни об одном из производных от него классов, и поэтому любая инициализация, которая требуется его членам, осуществляется совершенно отдельно от инициализации членов производного класса, а возможно, это и необходимое условие. Следовательно, она должна выполняться первой. Ссылки на базовый класс и объекты производных классов Как вам должно быть уже известно, C# является строго типизированным языком программирования. Помимо стандартных преобразований и автоматического продвижения простых типов значений, в этом языке строго соблюдается принцип совместимости типов. Это означает, что переменная ссылки на объект класса одного типа, как правило, не может ссылаться на объект класса другого типа. В качестве примера рассмотрим следующую программу, в которой объявляются два класса одинаковой структуры. // Эта программа не подлежит компиляции. class X { int а; public X(int i) { a = i; } } class Y { int a; public Y(int i) { a = i; } } class IncompatibleRef { static void Main() { X x = new X (10); X x2; Y у = new Y (5); x2 = x; // верно, поскольку оба объекта относятся к одному и тому же типу х2 = у; // ошибка, поскольку это разнотипные объекты } } Несмотря на то что классы X и Y в данном примере совершенно одинаковы по своей структуре, ссылку на объект типа Y нельзя присвоить переменной ссылки на объект типа X, поскольку типы у них разные. Поэтому следующая строка кода оказывается неверной и может привести к ошибке из‑за несовместимости типов во время компиляции. х2 = у; // неверно, поскольку это разнотипные объекты Вообще говоря, переменная ссылки на объект может ссылаться только на объект своего типа. Но из этого принципа строгого соблюдения типов в C# имеется одно важное исключение: переменной ссылки на объект базового класса может быть присвоена ссылка на объект любого производного от него класса. Такое присваивание считается вполне допустимым, поскольку экземпляр объекта производного типа инкапсулирует экземпляр объекта базового типа. Следовательно, по ссылке на объект базового класса можно обращаться к объекту производного класса. Ниже приведен соответствующий пример. // По ссылке на объект базового класса можно обращаться // к объекту производного класса. using System; class X { public int a; public X(int i) { a = i; } } class Y : X { public int b; public Y(int i, int j) : base(j) { b = i; •} } class BaseRef { static void Main() { X x = new X(10); X x2; Y у = new Y (5, 6); x2 = x; // верно, поскольку оба объекта относятся к одному и тому же типу Console.WriteLine ("х2.а: " + х2.а); х2 = у; // тоже верно, поскольку класс Y является производным от класса X Console.WriteLine ("х2.а: " + х2.а); // ссылкам на объекты класса X известно только о членах класса X х2.а = 19; // верно // х2.Ь = 27; // неверно, поскольку член b отсутствует у класса X } } В данном примере класс Y является производным от класса X. Поэтому следующая операция присваивания: х2 = у; // тоже верно, поскольку класс Y является производным от класса X считается вполне допустимой. Ведь по ссылке на объект базового класса (в данном случае – это переменная х2 ссылки на объект класса X) можно обращаться к объекту производного класса, т.е. к объекту, на который ссылается переменная у. Следует особо подчеркнуть, что доступ к конкретным членам класса определяется типом переменной ссылки на объект, а не типом объекта, на который она ссылается. Это означает, что если ссылка на объект производного класса присваивается переменной ссылки на объект базового класса, то доступ разрешается только к тем частям этого объекта, которые определяются базовым классом. Именно поэтому переменной х2 недоступен член b класса Y, когда она ссылается на объект этого класса. И в этом есть своя логика, поскольку базовому классу ничего не известно о тех членах, которые до‑ бавлены в производный от него класс. Именно поэтому последняя строка кода в приведенном выше примере была закомментирована. Несмотря на кажущийся несколько отвлеченным характер приведенных выше рас‑суждений, им можно найти ряд важных применений на практике. Одно из них рассматривается ниже, а другое – далее в этой главе, когда речь пойдет о виртуальных методах. Один из самых важных моментов для присваивания ссылок на объекты производного класса переменным базового класса наступает тогда, когда конструкторы вызываются в иерархии классов. Как вам должно быть уже известно, в классе нередко определяется конструктор, принимающий объект своего класса в качестве параметра. Благодаря этому в классе может быть сконструирована копия его объекта. Этой особенностью можно выгодно воспользоваться в классах, производных от такого класса. В качестве примера рассмотрим очередные варианты классов TwoDShape и Triangle. В оба класса добавлены конструкторы, принимающие объект в качестве параметра. // Передать ссылку на объект производного класса // переменной ссылки на объект базового класса. using System; class TwoDShape { double pri_width; double pri_height; // Конструктор по умолчанию, public TwoDShape() { Width = Height = 0.0; } // Конструктор для класса TwoDShape. public TwoDShape(double w, double h) { Width = w; Height = h; } // Сконструировать объект равной ширины и высоты, public TwoDShape(double х) { |