Файл: 6 Классы и структуры.docx

6.2. Классы и структуры

Классы и структуры могут содержать в себе различные элементы, например, это могут быть поля (переменные) и методы.

Рассмотрим, как объявляются классы и структуры. Для этого создадим класс для обозначения человека —  Human, и структуру для обозначения животного — Animal:

class Human

{

// Поля класса

public string name;

public int age;

// Метод класса

public void Greetings()

{

Console.WriteLine("Меня зовут {0}, мне {1}", name, age);

}

}

struct Animal

{

// Поля структуры

public string type;

public string name;

public int age;

// Метод структуры

public void Info()

{

Console.WriteLine("Это {0} по кличке {1}, ему {2}", type, name, age);

}

}

При объявлении класса или структуры следует сначала написать ключевое слово class или struct, затем наименование класса (или структуры) и уже в фигурных скобках определять внутренние элементы.

В данном примере мы определили класс Human, который содержит в себе поля name и age для имени и возраста человека, а также метод Greetings, который представляет этого человека. В данном методе используются значения переменных name и age, поскольку мы имеем доступ к полям класса внутри объектов этого же класса. Ключевое слово public позволяет получать доступ к полям и методам вне данного класса (подробнее об этом поговорим позже).

Аналогично объявляем структуру Animal с полями type для типа животного (кот, собака, хомяк и т.д.),  name для клички и age для возраста.

Для использования классов и структур в коде их следует использовать как типы переменных, обращаясь к ним по имени. То есть созданный выше класс Human мы можем использовать как тип переменной:

Human human;

Задание 6.2.1

Выберите корректный вариант объявления класса:



class Example

{

public string Name;

public void Show()

{

}

}



new

---

class Example

{

public string Name;

public void Show()

{

}

}



class Example

{

public void Name;

public void Show()

{

}

}

Расположение классов

В C# возможно определять классы (и структуры) как в пространстве имен, так и внутри других классов:

namespace FirstApp

{

class ExternalClass

{

public class ClassInternalClass

{

}

struct ClassInternalStruct

{

}

}

class ExternalStruct

{

class StructInternalClass

{

}

public struct StructInternalStruct

{

}

}

}

Внутренние классы и структуры, помеченные ключевым словом public, аналогично полям и методам, будут доступны вне используемого класса. Но только с указанием родительского класса перед наименованием используемого класса.

Например, вот так:

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

ExternalClass.ClassInternalClass newClass;

ExternalStruct.StructInternalStruct newStruct;

}

}

Конструкторы

Помимо полей и методов классы и структуры могут содержать конструкторы.

Конструктор — специальный метод, имеющий одно название с классом (структурой), который вызывается при создании нового объекта данного класса (структуры).

Конструкторы выполняют инициализацию объекта.

Если в классе (структуре) не определен ни один конструктор, то для него автоматически создаётся конструктор по умолчанию. Такой конструктор не имеет параметров и не имеет тела.

Для класса действует правило: если в классе определен хотя бы 1 конструктор, то конструктор по умолчанию не будет создан.

Но для структуры конструктор по умолчанию будет создаваться всегда, поэтому в структуру нельзя добавить конструктор без параметров.

Инициализация переменной human с использованием конструктора будет выглядеть следующим образом:

Human human = new Human();

Оператор new выделяет память для объекта Human. И затем вызывается конструктор по умолчанию, который не принимает никаких параметров. В итоге после выполнения данного выражения в памяти будет выделен участок, где будут храниться все данные объекта Human. А переменная human получит ссылку на созданный объект.

Если конструктор не инициализирует значения полей объекта

---

, то они получают значения по умолчанию. Для переменных числовых типов это число 0, а для типа string и классов — это значение null (то есть фактически отсутствие значения).

Проверим это на следующем примере:

using System;

namespace FirstApp

{

class Human

{

// Поля класса

public string name;

public int age;

// Метод класса

public void Greetings()

{

Console.WriteLine("Меня зовут {0}, мне {1}", name, age);

}

}

struct Animal

{

// Поля структуры

public string type;

public string name;

public int age;

// Метод структуры

public void Info()

{

Console.WriteLine("Это {0} по кличке {1}, ему {2}", type, name, age);

}

}

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

Human human = new Human();

human.Greetings();

human.name = "Дмитрий";

human.age = 23;

human.Greetings();

Console.ReadKey();

}

}

}

Создание конструкторов

Помимо конструктора по умолчанию пользователь может создавать свои конструкторы. Как уже говорилось ранее, конструктор — это метод, который имеет одно название с классом (структурой), для которого он определен. Определим несколько конструкторов для класса Human:

class Human

{

// Поля класса

public string name;

public int age;

// Метод класса

public void Greetings()

{

Console.WriteLine("Меня зовут {0}, мне {1}", name, age);

}

// Конструктор 1

public Human()

{

name = "Неизвестно";

age = 20;

}

// Конструктор 2

public Human(string n)

{

name = n;

age = 20;

}

// Конструктор 3

public Human(string n, int a)

{

name = n;

age = a;

}

}

Мы создали 3 конструктора:

• 
  Human() — конструктор без параметров;
  
• 
  Human(string n) — конструктор с 1 параметром для того, чтобы присвоить имя;
  
• 
  Human(string n, int a) — конструктор с 2 параметрами для имени и возраста.
  

Рассмотрим работу данных конструкторов:

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

Human human = new Human();

human.Greetings();

human = new Human("Дмитрий");

human.Greetings();

human = new Human("Дмитрий", 23);

human.Greetings();

Console.ReadKey();

}

}

В конструкторе класса мы можем не инициализировать все поля. Например, мы можем оставить поле 

---

age неинициализированным, и оно будет заполнено значением по умолчанию 0:

public Human(string n)

{

name = n;

}

Но если попробовать сделать так с конструктором структуры, мы получим ошибку:



Таким образом, в конструкторах структур нужно инициализировать все поля данной структуры.

Задание 6.2.2

Добавьте в класс Pen, указанный ниже, 2 конструктора:

• 
  без параметров, когда поля color и cost заполняются значениями Черный и 100.
  
• 
  с 2 параметрами: penColor и penCost.
  

class Pen

{

public string color;

public int cost;

}

Посмотреть ответ для самопроверки

public Pen()

{

color = "Черный";

cost = 100;

}

public Pen(string penColor, int penCost)

{

color = penColor;

cost = penCost;

}

Инициализаторы

Помимо явного вызова конструкторов для инициализации объектов можно воспользоваться инициализаторами.

Инициализаторы представляют передачу в фигурных скобках значений доступным полям и свойствам объекта.

Например, при выполнении следующего кода:

Human human = new Human { name = "Дмитрий", age = 23 };

human.Greetings();

В консоль будет выведено сообщение:  Меня зовут Дмитрий, мне 23. Таким образом, при создании объекта неявно будет вызван конструктор, и после этого поля name и age будут заполнены значениями.

Важно отметить:

• 
  С помощью инициализатора можно устанавливать значения только доступных из внешнего кода полей и свойств объекта (которые помечены ключевым словом public).
  
• 
  Если в конструкторе устанавливаются значения полей, которые указаны в инициализаторе, то значения, устанавливаемые в конструкторе, заменяются значениями из инициализатора.
  

Назначение структур

Как вы уже поняли, по представленному функционалу структуры и классы не так уж сильно и отличаются. Однако, отличия будут вскрываться далее, при погружении в ООП.

Структуры работают быстрее из-за различия в хранении данных. Но они очень узконаправлены, и использовать их стоит, когда экземпляры структуры малы, недолго «живут» и часто используются внутри других типов.

---

Если тип имеет не все нижеприведенные характеристики, Microsoft не советует пользоваться структурой:

• 
  Тип представляет одно простое значение, схожее с примитивными типами.
  
• 
  Размер экземпляра не более 16 байт.
  
• 
  Значение неизменяемо.
  
• 
  Тип будет часто упаковываться (об упаковке читайте в следующем юните).
  

Подробнее можете прочитать в следующей статье.

Задание 6.2.8

Создайте класс Rectangle для представления прямоугольников удовлетворяющий следующим требованиям:

• 
  Класс должен содержать целочисленные поля для сторон a и b.
  
• 
  Класс должен содержать метод Square, возвращающий площадь прямоугольника (произведение сторон).
  
• 
  Класс должен содержать 3 конструктора: с 2 параметрами, когда a != b, с 1 параметром, когда a == b, и конструктор без параметров по умолчанию, в котором стороны будут заполняться как a = 6, b = 4.
  
• 
  
  

---