Классы, член данные и член функции класса

Класс это абстрактный тип данных, определяемый программистом (пользователем).

С помощью классов определяются свойства объектов. Объекты это экземпляры класса.

Объявление класса синтаксически имеет следующий вид:

сlass имя_класса

{

// члены класса

}

Члены класса – это данные и функции для работы с этими данными.

Имя класса – это, по сути дела, имя нового типа данных.

Создание экземпляра (объекта) класса осуществляется с помощью оператора new:

Имя_класса имя_объекта = new имя_класса();

Доступ к членам класса управляем. Управление доступом осуществляется с помощью спецификаций доступа:

- public – общедоступный член класса.

- private – член класса доступен только внутри данного класса.

- protected – член класса доступен только внутри данного класса и внутри классов, производных от данного.

- internal – член класса доступен только внутри данной сборки.

По умолчанию в классе устанавливается спецификация доступа private. Спецификация доступа, отличная от private, должна указываться явно перед каждым членом класса.

Данные класса подразделяются на поля, константы и события.

Поле – это обычная член-переменная, содержащая некоторое значение.

Можно, например, объявить класс, членами которого являются только поля:

class CA

{

public int x;

protected float z;

double m;

public char sim;

private decimal sum;

}

Обратите внимание, на то, что поле m здесь объявлено по умолчанию приватным.

Константы – это поле, объявленное с модификатором const, или, другими словами это поле, значение которого изменить нельзя, например:

public const int x = 25;

События это члены класса, предназначенные для информирования клиентов класса, что что-то произошло. В данной лабораторной работе события рассматриваться не будут.

Все не статические член функции класса имеют неограниченный доступ ко всем член данным класса независимо от спецификации доступа.

Методы

В основном, с помощью методов класса осуществляется обработка член данных класса. Другими словами, методы определяют поведение экземпляров данного класса. Методы класса это обычные функции С - стиля.

В отличии от функций С, при передаче методу параметров по ссылке, необходимо указывать ключевое слово refили out. Эти ключевые слова сообщают компилятору, что адреса параметров функции совпадают с адресами переменных, передаваемых в качестве параметров. Любое изменение значения параметров в этом случае приведет к изменению и переменных вызывающего кода. Рекомендуется для входного параметра использовать ключевое слово ref,а для выходного параметра ключевое словоout, так какпараметр функции с ключевым словом ref должен быть обязательно проинициализирован перед вызовом функции. При вызове методов указание ключевых слов refи out обязательно. Методы могут быть объявлены с ключевым словом static например:

public static int minabs(ref int x,ref int y)

{

//тело функции

}

В этом случае для вызова метода указывается имя класса, в котором она определена, и через точку имя метода:

Cmin.minabs(ref a,ref b);

Точка в С# означает принадлежность функции данному классу (в нашем случае Cmin).

Для закрепления изложенного материала создайте проект для консоли, введите текст приложения из примера 1.

Скомпилируйте и проанализируйте результаты работы приложения.

Пример 1:

using System;

namespace ConsoleApplication12

{

class Cmin

{

public static int min(int x,int y)

{

int z = (x<y)?x:y;

return z;

}

public static int minabs(ref int x,ref int y)

{

x = (x<0)?-x:x;

y = (y<0)?-y:y;

int z = (x<y)?x:y;

return z;

}

}

class Class1

{

[STAThread]

static void Main(string[] args)

{

int a=-4;

int b=2;

Console.WriteLine("a={0} b={1}",a,b);

int k =Cmin.min(a,b);

Console.WriteLine("a={0} b={1}",a,b);

Console.WriteLine("k="+k);

k =Cmin.minabs(ref a,ref b);

Console.WriteLine("a={0} b={1}",a,b);

Console.WriteLine("k="+k);

}

}

}

Свойства

Свойства в С# состоят из объявления поля и методов-аксессоров для работы с этим полем.

Эти методы- аксессоры называются получатель (get) и установщик (set).

Например, простейшее свойство y, работающее с полем m, можно представить следующим образом:

private int m=35;

public int y

{

get

{

return m;

}

set

{

m=value;

}

}

Свойство, определяется, так же как и поле, но после имени свойства идет блок кода, включающий в себя два метода get и set. Код этих методов может быть сколь угодно сложным, но в нашем случае это всего лишь один оператор. Аксессор get всегда возвращает значение того типа, который указан в определении свойства. Аксессор set всегда принимает в качестве параметра переменную value, которая передается ему неявно. Один из аксессоров может быть опущен, в этом случае мы получаем поле только для чтения или только для записи.

Обращение к свойству осуществляется точно так же как и к полю.

Пример 2:

using System;

namespace ConsoleApplication11

{

class CStatic

{

private int m=35;

public int y

{

get

{

return m;

}

set

{

m=value;

}

}

}

class Class1

{

[STAThread]

static void Main(string[] args)

{

// TODO: Add code to start application here

CStatic p=new CStatic();//создается экземпляр класса

Console.WriteLine("{0}",p.y);

p.y=75;

int z = p.y;

Console.WriteLine("{0}",z);

}

}

}

Введите текст программы из примера 2, скомпилируйте и проанализируйте работу приложения.

Индексаторы

Индексаторы позволяют приложению обращаться с объектом класса так, как будто он является массивом. Индексатор во многом напоминает свойство, но в отличие от свойства он принимает в качестве параметра индекс массива. Так как объект класса используется как массив, то в качестве имени класса используется ключевое слово this.

Пример 3:

using System;

namespace ConsoleApplication13

{

class Rmas

{

protected float[] msf=new float[10];

public float this[int j]

{

get

{

return msf[j];

}

set

{

msf[j]=value;

}

}

}

class Class1

{

static void Main(string[] args)

{

Rmas obj = new Rmas();

for(int i=0; i<10;i++)

{

obj[i] = (float)1.5*i;

}

for(int i=0; i<10;i++)

{

Console.WriteLine("{0}",obj[i]);

}

}

}

}

Вопросы:

1. Как объявляется класс?

2. Разрешается ли в объявлении структуры и класса инициализировать их член – данные?

3. Какие спецификации используются в классе и структуре для управления доступом к членам класса?

4. Чем отличаются по своему действию спецификации private от protected?

5. Какая спецификация доступа к данным устанавливается по умолчанию, при объявлении класса?

6. Какая спецификация доступа к данным устанавливается по умолчанию, при объявлении структуры?

7. Чем отличается передача параметров методам с помощью модификатора ref от передачи параметров методам с помощью модификатора out?

8. Чем отличается обращение к статическим методам класса от обращения к не статическим методам?

9. Что такое свойство?

10. Сколько свойств может быть объявлено в классе?

11. Может ли свойство использоваться для работы сразу с несколькими полями?

12. Сколько индексаторов может быть объявлено в классе для работы, например, с одномерными массивами?

13. Почему индексаторы называют интеллектуальными массивами?

Задания:

1. Введите текст программ из примеров 1,2.3, скомпилируйте и проанализируйте работу приложений.

2. Объявить класс, содержащий два поля целого типа, свойства для работы с этими полями, а также статическую функцию. Функция принимает два параметра целого типа и осуществляет обмен значений этих параметров. Создать объект этого класса. Ввести с клавиатуры два числа и присвоить значения этих чисел полям объекта. Распечатать поля объекта. Осуществить обмен значений полей объекта и вновь распечатать поля объекта.

3. Объявить класс, содержащий два поля целого типа, свойства для работы с этими полями, а также функцию. Функция возвращает сумму значений полей класса. Создать объект этого класса. Ввести с клавиатуры два числа и присвоить значения этих чисел полям объекта. Распечатать поля объекта и их сумму.

4. Объявить класс, содержащий одномерный целочисленный массив размерностью 5, индексатор для работы с этим массивом, а также функцию, для определения минимального и максимального элемента этого массива. Для хранения минимального и максимального значения предусмотреть два поля класса и свойства только для чтения этих полей. Создать объект этого класса. Ввести с клавиатуры элементы массива объекта. Распечатать элементы массива объекта, минимальное и максимальное значение массива.

5. Объявить класс, содержащий одномерный целочисленный массив размерностью 5, индексатор для работы с этим массивом, а также функцию, для определения суммы и средне - арифметического значения элементов этого массива. Для хранения суммы и среднего значения предусмотреть два поля класса и свойства только для чтения этих полей. Создать объект этого класса. Ввести с клавиатуры элементы массива объекта. Распечатать элементы массива объекта, суммы и средне - арифметического значение массива.

6. Объявить класс, содержащий одномерный целочисленный массив размерностью 5, индексатор для работы с этим массивом, а также функцию, для сортировки элементов этого массива в порядке возрастания. Класс также должен содержать поля для минимального и максимального элемента массива, а также свойства только для чтения этих полей. Значения этих полей определяются в результате работы функции сортировки. Создать объект этого класса. Ввести с клавиатуры элементы массива объекта. Распечатать элементы массива объекта, минимальное и максимальное значение массива.

7. Объявить класс, содержащий одномерный целочисленный массив размерностью 5, индексатор для работы с этим массивом, а также функцию, для сортировки элементов этого массива в порядке убывания. Класс также должен содержать поля для минимального и максимального элемента массива, а также свойства только для чтения этих полей. Значения этих полей определяются в результате работы функции сортировки. Создать объект этого класса. Ввести с клавиатуры элементы массива объекта. Распечатать элементы массива объекта, минимальное и максимальное значение массива.

8. Объявить класс, содержащий одномерный целочисленный массив размерностью 5, индексатор для работы с этим массивом. Создать три объекта данного класса. Ввести с клавиатуры элементы массива для первого и второго объекта. Элементы массива третьего объекта получить путем суммирования соответствующих элементов массивов первого и второго объектов. Распечатать массив третьего объекта.

9. Объявить класс, содержащий одномерный целочисленный массив размерностью 10, индексатор для работы с этим массивом. Создать объект данного класса. Ввести с клавиатуры элементы массива объекта. Найти элемент массива наиболее близкий по своему значению средне арифметическому значению элементов массива. Распечатать значение этого элемента и его индекс.

10. Объявить класс, содержащий одномерный целочисленный массив размерностью 5, индексатор для работы с этим массивом. Создать три объекта данного класса. Ввести с клавиатуры элементы массива для первого и второго объекта. Элементы массива третьего объекта получить путем сравнения соответствующих элементов массивов первого и второго объектов и выбора наибольшего. Распечатать массив третьего объекта.

Лабораторная работа № 3