Полное руководство. С# 4.0
Шрифт:
Когда производный класс наследует абстрактный класс, в нем должны быть реа лизованы все абстрактные методы базового класса. В противном случае производный класс должен быть также определен как abstract. Таким образом, атрибут abstract наследуется до тех пор, пока не будет достигнута полная реализация класса.
Используя абстрактный класс, мы можем усовершенствовать рассматривавшийся ранее класс TwoDShape. Для неопределенной двухмерной фигуры понятие площади не имеет никакого смысла, поэтому в приведенном ниже варианте класса TwoDShape метод Area и сам класс TwoDShape объявляются как abstract. Это, конечно, озна чает, что во всех классах, производных от класса TwoDShape, должен быть переопреде лен метод Area. // Создать абстрактный класс. using System; abstract class TwoDShape { double pri_width; double pri_height; // Конструктор, используемый по умолчанию. public TwoDShape { Width = Height = 0.0; name = "null"; } // Параметризированный конструктор. public TwoDShape(double w, double h, string n) { Width = w; Height = h; name = n; } //
– value : value; } } public double Height { get { return pri_height; } set { pri_height = value < 0 ?
– value : value; } } public string name { get; set; } public void ShowDim { Console.WriteLine("Ширина и высота равны " + Width + " и " + Height); } // Теперь метод Area является абстрактным. public abstract double Area; } // Класс для треугольников, производный от класса TwoDShape. class Triangle : TwoDShape { string Style; // Конструктор, используемый по умолчанию. public Triangle { Style = "null"; } // Конструктор для класса Triangle. public Triangle(string s, double w, double h) : base(w, h, "треугольник") { Style = s; } // Сконструировать равнобедренный треугольник, public Triangle(double х) : base(x, "треугольник") { Style = "равнобедренный"; } // Сконструировать копию объекта типа Triangle. public Triangle(Triangle ob) : base(ob) { Style = ob.Style; } // Переопределить метод Area для класса Triangle. public override double Area { return Width * Height / 2; } // Показать тип треугольника. public void ShowStyle { Console.WriteLine("Треугольник " + Style); } } // Класс для прямоугольников, производный от класса TwoDShape class Rectangle : TwoDShape { // Конструктор для класса Rectangle. public Rectangle(double w, double h) : base(w, h, "прямоугольник"){ } // Сконструировать квадрат. public Rectangle(double x) : base(x, "прямоугольник") { } // Сконструировать копию объекта типа Rectangle. public Rectangle(Rectangle ob) : base(ob) { } // Возвратить логическое значение true, если // прямоугольник окажется квадратом. public bool IsSquare { if(Width == Height) return true; return false; } // Переопределить метод Area для класса Rectangle. public override double Area { return Width * Height; } } class AbsShape { static void Main { TwoDShape[] shapes = new TwoDShape[4]; shapes[0] = new Triangle("прямоугольный", 8.0, 12.0); shapes[1] = new Rectangle(10); shapes[2] = new Rectangle(10, 4); shapes[3] = new Triangle(7.0); for (int i=0; i < shapes.Length; i++) { Console.WriteLine("Объект — " + shapes[i].name); Console.WriteLine("Площадь равна " + shapes[i].Area); Console.WriteLine ; } } }
Как показывает представленный выше пример программы, во всех производных классах метод Area должен быть непременно переопределен, а также объявлен аб страктным. Убедитесь в этом сами, попробовав создать производный класс, в котором не переопределен метод Area. В итоге вы получите сообщение об ошибке во время компиляции. Конечно, возможность создавать ссылки на объекты типа TwoDShape по- прежнему существует, и это было сделано в приведенном выше примере программы, но объявлять объекты типа TwoDShape уже нельзя. Именно поэтому массив shapes сокращен в методе Main до 4 элементов, а объект типа TwoDShape для общей двух мерной формы больше не создается.
Обратите также внимание на то, что в класс TwoDShape по-прежнему входит метод ShowDim и что он не объявляется с модификатором abstract. В абстрактные клас сы вполне допускается (и часто практикуется) включать конкретные методы, которые могут быть использованы в своем исходном виде в производном классе. А переопре делению в производных классах подлежат только те методы, которые объявлены как abstract. Предотвращение наследования с помощью ключевого слова sealed
Несмотря на всю эффективность и полезность наследования, иногда возникает по требность предотвратить его. Допустим, что имеется класс, инкапсулирующий по следовательность инициализации некоторого специального оборудования, например медицинского монитора. В этом случае требуется, чтобы пользователи данного класса не могли изменять порядок инициализации монитора, чтобы исключить его непра вильную настройку. Но независимо от конкретных причин в C# имеется возможность предотвратить наследование класса с помощью ключевого слова sealed.
Для того чтобы предотвратить наследование класса, достаточно указать ключевое слово sealed перед определением класса. Как и следовало ожидать, класс не допу скается объявлять одновременно как abstract и sealed, поскольку сам абстрактный класс реализован не полностью и опирается в этом отношении на свои производные классы, обеспечивающие полную реализацию.
Ниже приведен пример объявления класса
Как следует из комментариев в приведенном выше фрагменте кода, класс В не мо жет наследовать класс А, потому что последний объявлен как sealed.
И еще одно замечание: ключевое слово sealed может быть также использовано в виртуальных методах для предотвращения их дальнейшего переопределения. До пустим, что имеется базовый класс В и производный класс D. Метод, объявленный в классе В как virtual, может быть объявлен в классе D как sealed. Благодаря этому в любом классе, наследующем от класса предотвращается переопределение данного метода. Подобная ситуация демонстрируется в приведенном ниже фрагменте кода. class В { public virtual void MyMethod { /* ... */ } } class D : В { // Здесь герметизируется метод MyMethod и // предотвращается его дальнейшее переопределение. sealed public override void MyMethod { /* ... */ } } class X : D { // Ошибка! Метод MyMethodO герметизирован! public override void MyMethod { /* ... */ } }
Метод MyMethod герметизирован в классе D, и поэтому не может быть переопре делен в классе X. Класс object
В C# предусмотрен специальный класс object, который неявно считается базовым классом для всех остальных классов и типов, включая и типы значений. Иными слова ми, все остальные типы являются производными от object. Это, в частности, означает, что переменная ссылочного типа object может ссылаться на объект любого другого типа. Кроме того, переменная типа object может ссылаться на любой массив, по скольку в C# массивы реализуются как объекты. Формально имя object считается в C# еще одним обозначением класса System.Object, входящего в библиотеку классов для среды .NET Framework.
В классе object определяются методы, приведенные в табл. 11.1. Это означает, что они доступны для каждого объекта.
Некоторые из этих методов требуют дополнительных пояснений. По умолчанию метод Equals(object) определяет, ссылается ли вызывающий объект на тот же са мый объект, что и объект, указываемый в качества аргумента этого метода, т.е. он опре деляет, являются ли обе ссылки одинаковыми. Метод Equals(object) возвращает логическое значение true, если сравниваемые объекты одинаковы, в противном слу чае — логическое значение false. Он может быть также переопределен в создаваемых классах. Это позволяет выяснить, что же означает равенство объектов для создаваемого класса. Например, метод Equals(object) можно определить таким образом, чтобы в нем сравнивалось содержимое двух объектов.
Таблица 11.1. Методы класса object Метод Назначение public virtual bool Equals(object ob) Определяет, является ли вызывающий объект таким же, как и объект, доступный по ссылке ob public static bool Equals(object objA, object objB) Определяет, является ли объект, доступный по ссылке objA, таким же, как и объект, доступный по ссылке objB protected Finalize Выполняет завершающие действия перед "сборкой мусора”. В C# метод Finalize доступен посредством деструктора public virtual int GetHashCode Возвращает хеш-код, связанный с вызывающим объектом public Type GetType Получает тип объекта во время выполнения программы protected object MemberwiseClone Выполняет неполное копирование объекта, т.е. копируются только члены, но не объекты, на которые ссылаются эти члены public static boolReferenceEquals(obj objA, object objB) Определяет, делаются ли ссылки objA и objB на один и тот же объект public virtual string ToString Возвращает строку, которая описывает объект
Метод GetHashCode возвращает хеш-код, связанный с вызывающим объектом. Этот хеш-код можно затем использовать в любом алгоритме, где хеширование при меняется в качестве средства доступа к хранимым объектам. Следует, однако, иметь в виду, что стандартная реализация метода GetHashCode не пригодна на все случаи применения.
Как упоминалось в главе 9, если перегружается оператор ==, то обычно приходит ся переопределять методы Equals(object) и GetHashCode, поскольку чаще всего требуется, чтобы метод Equals(object) и оператор == функционировали одинаково. Когда же переопределяется метод Equals(object), то следует переопределить и ме тод GetHashCode, чтобы оба метода оказались совместимыми.
Метод ToString возвращает символьную строку, содержащую описание того объекта, для которого он вызывается. Кроме того, метод ToString автоматически вызывается при выводе содержимого объекта с помощью метода WriteLine. Этот метод переопределяется во многих классах, что позволяет приспосабливать описание к конкретным типам объектов, создаваемых в этих классах. Ниже приведен пример применения данного метода. // Продемонстрировать применение метода ToString using System; class MyClass { static int count = 0; int id; public MyClass { id = count; count++; } public override string ToString { return "Объект #" + id + " типа MyClass"; } } class Test { static void Main { MyClass ob1 = new MyClass; MyClass ob2 = new MyClass; MyClass ob3 = new MyClass; Console.WriteLine(obi); Console.WriteLine(ob2); Console.WriteLine(ob3); } }