> 第五章 類（rainbow 翻譯）*1 （來自重粒子空間）
2024-07-21 02:20:25
供稿：網友
<<展現c#>> 第五章 類（rainbow 翻譯）
出處：http://www.informit.com/matter/ser0000002
正文：
第五章 類
前一章討論了數據類型和它們的用法。現在我們轉移到c#中至關重要的結構——類。沒有了類，就連簡單的c#程序都不能編譯。這一章假定你知道了一個類的基本組成部分：方法、屬性、構造函數和析構函數。 c#在其中增加了索引和事件。
在這一章中，你學到下列有關類的話題。
。 使用構造函數和析構函數
。給類寫方法
。給一個類增加屬性存取標志
。實現索引
。創建事件并通過代表元為事件關聯客戶
。應用類、成員和存取修飾符。
5.1 構造函數和析構函數
在你可以訪問一個類的方法、屬性或任何其它東西之前， 第一條執行的語句是包含有相應類的構造函數。甚至你自己不寫一個構造函數，也會有一個缺省的構造函數提供給你。
class testclass
{
public testclass(): base() {} // 由編譯器提供
}
一個構造函數總是和它的類名相同，但是，它沒有聲明返回類型。總之，構造函數總是public的，你可以用它們來初始化變量。
public testclass()
{
// 在這給變量
// 初始化代碼等等。
}
如果類僅包含靜態成員(能以類型調用，而不是以實例調用的成員)，你可以創建一個private的構造函數。
private testclass() {}
盡管存取修飾符在這一章的后面將要大篇幅地討論，但是private意味著從類的外面不可能訪問該構造函數。所以，它不能被調用，且沒有對象可以自該類定義被實例化。
并不僅限于無參數構造函數——你可以傳遞初始參數來初始化成員。
public testclass(string strname, int nage) { ... }
作為一個c/c++程序員，你可能習慣于給初始化寫一個附加的方法，因為在構造函數中沒有返回值。當然，盡管在c#中也沒有返回值，但你可以引發一個自制的異常，以從構造函數獲得返回值。更多有關異常處理的知識在第七章 "異常處理"中有討論。
但是，當你保留引用給寶貴的資源，應該想到寫一個方法來解決：一個可以被顯式地調用來釋放這些資源。問題是當你可以在析構函數(以類名的前面加"~"的方式命名)中做同樣的事情時，為何還要寫一個附加的方法.
public ~testclass()
{
// 清除
}
你應該寫一個附加方法的原因是垃圾收集器，它在變量超出范圍后并不會立即被調用，而僅當間歇期間或內存條件滿足時才被觸發。當你鎖住資源的時間長于你所計劃的時間時，它就會發生。因此，提供一個顯式的釋放方式是一個好主意，它同樣能從析構函數中調用。
public void release()
{
// 釋放所有寶貴的資源
}
public ~testclass()
{
release();
}
調用析構函數中的釋放方法并不是必要的——總之，垃圾收集會留意釋放對象。但沒有忘記清除是一種良好的習慣。
5.2 方法
既然對象能正確地初始化和結束，所剩下來的就是往類中增加功能。在大多數情況下，功能的主要部分在方法中能得到實現。你早已見過靜態方法的使用，但是，這些是類型(類)的部分，不是實例(對象)。
為了讓你迅速入門，我把這些方法的煩瑣問題安排為三節：
。方法參數
。改寫方法
。方法屏蔽
5.2.1 方法參數
因方法要處理更改數值，你多多少少要傳遞值給方法，并從方法獲得返回值。以下三個部分涉及到由傳遞值和為調用者獲取返回結果所引起的問題。
。輸入參數
。引用參數
。輸出參數
5.2.1.1 輸入參數
你早已在例子中見過的一個參數就是輸入參數。你用一個輸入參數通過值傳遞一個變量給一個方法——方法的變量被調用者傳遞進來的值的一個拷貝初始化。清單5.1 示范輸入參數的使用。
清單 5.1 通過值傳遞參數
1: using system;
2:
3: public class squaresample
4: {
5: public int calcsquare(int nsidelength)
6: {
7: return nsidelength*nsidelength;
8: }
9: }
10:
11: class squareapp
12: {
13: public static void main()
14: {
15: squaresample sq = new squaresample();
16: console.writeline(sq.calcsquare(25).tostring());
17: }
18: }
因為我傳遞值而不是引用給一個變量，所以當調用方法時(見第16行)，可以使用一個常量表達式(25)。整型結果被傳回給調用者作為返回值，它沒有存到中間變量就被立即顯示到屏幕上 。
輸入參數按c/c++程序員早已習慣的工作方式工作。如果你來自vb，請注意沒有能被編譯器處理的隱式byval或byref——如果沒有設定，參數總是用值傳遞。
這點似乎與我前面所陳述的有沖突：對于一些變量類型，用值傳遞實際上意味著用引用傳遞。迷惑嗎? 一點背景知識也不需要：com中的東西就是接口，每一個類可以擁有一個或多個接口。一個接口只不過是一組函數指針，它不包含數據。重復該數組會浪費很多內存資源；所以，僅開始地址被拷貝給方法，它作為調用者，仍然指向接口的相同指針。那就是為什么對象用值傳遞一個引用。
5.2.1.2 引用參數
盡管可以利用輸入參數和返回值建立很多方法，但你一想到要傳遞值并原地修改它(也就是在相同的內存位置)，就沒有那么好運了。這里用引用參數就很方便。
void mymethod(ref int ninout)
因為你傳遞了一個變量給該方法(不僅僅是它的值)，變量必須被初始化。否則，編譯器會報警。清單 5.2 顯示如何用一個引用參數建立一個方法。
清單 5.2 通過引用傳遞參數
1: // class squaresample
2: using system;
3:
4: public class squaresample
5: {
6: public void calcsquare(ref int none4all)
7: {
8: none4all *= none4all;
9: }
10: }
11:
12: class squareapp
13: {
14: public static void main()
15: {
16: squaresample sq = new squaresample();
17:
18: int nsquaredref = 20; // 一定要初始化
19: sq.calcsquare(ref nsquaredref);
20: console.writeline(nsquaredref.tostring());
21: }
22: }
正如所看到的，所有你要做的就是給定義和調用都加上ref限定符。因為變量通過引用傳遞，你可以用它來計算出結果并傳回該結果。但是，在現實的應用程序中，我強烈建議要用兩個變量，一個輸入參數和一個引用參數。
5.2.1.3 輸出參數
傳遞參數的第三種選擇就是把它設作一個輸出參數。正如該名字所暗示，一個輸出參數僅用于從方法傳遞回一個結果。它和引用參數的另一個區別在于：調用者不必先初始化變量才調用方法。這顯示在清單5.3中。
清單 5.3 定義一個輸出參數
1: using system;
2:
3: public class squaresample
4: {
5: public void calcsquare(int nsidelength, out int nsquared)
6: {
7: nsquared = nsidelength * nsidelength;
8: }
9: }
10:
11: class squareapp
12: {
13: public static void main()
14: {
15: squaresample sq = new squaresample();
16:
17: int nsquared; // 不必初始化
18: sq.calcsquare(15, out nsquared);
19: console.writeline(nsquared.tostring());
20: }
21: }
5.2.2 改寫方法
面向對象設計的重要原則就是多態性。不要理會高深的理論，多態性意味著：當基類程序員已設計好用于改寫的方法時，在派生類中，你就可以重定義(改寫)基類的方法。基類程序員可以用 virtual 關鍵字設計方法：
virtual void canboverridden()
當從基類派生時，所有你要做的就是在新方法中加入override關鍵字：
override void canboverridden()
當改寫一個基類的方法時，你必須明白，不能改變方法的訪問屬性——在這章的后面，你會學到更多關于訪問修飾符的知識。
除了改寫基類方法的事實外，還有另一個甚至更重要的改寫特性。當把派生類強制轉換成基類類型并接著調用虛擬方法時，被調用的是派生類的方法而不是基類的方法。
((baseclass)derivedclassinstance).canboverridden();
為了演示虛擬方法的概念，清單 5.4 顯示如何創建一個三角形基類，它擁有一個可以被改寫的成員方法（computearea）。
清單 5.4 改寫一個基類的方法
1: using system;
2:
3: class triangle
4: {
5: public virtual double computearea(int a, int b, int c)
6: {
7: // heronian formula
8: double s = (a + b + c) / 2.0;
9: double darea = math.sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));
10: return darea;
11: }
12: }
13:
14: class rightangledtriangle:triangle
15: {
16: public override double computearea(int a, int b, int c)
17: {
18: double darea = a*b/2.0;
19: return darea;
20: }
21: }
22:
23: class triangletestapp
24: {
25: public static void main()
26: {
27: triangle tri = new triangle();
28: console.writeline(tri.computearea(2, 5, 6));
29:
30: rightangledtriangle rat = new rightangledtriangle();
31: console.writeline(rat.computearea(3, 4, 5));
32: }
33: }
基類triangle定義了方法computearea。它采用三個參數，返回一個double結果，且具有公共訪問性。從triangle類派生出的是rightangledtriangle，它改寫了computearea 方法，并實現了自己的面積計算公式。兩個類都被實例化，且在命名為triangletestapp的應用類的main() 方法中得到驗證。
我漏了解釋第14行：
class rightangledtriangle : triangle
在類語句中冒號（：）表示rightangledtriangle從類 triangle派生。那就是你所必須要做的，以讓c#知道你想把 triangle當作rightangledtriangle的基類。
當仔細觀察直角三角形的computearea方法時，你會發現第3個參數并沒有用于計算。但是，利用該參數就可以驗證是否是“直角”。如清單5.5所示。
清單 5.5 調用基類實現
1: class rightangledtriangle:triangle
2: {
3: public override double computearea(int a, int b, int c)
4: {
5: const double depsilon = 0.0001;
6: double darea = 0;
7: if (math.abs((a*a + b*b - c*c)) > depsilon)
8: {
9: darea = base.computearea(a,b,c);
10: }
11: else
12: {
13: darea = a*b/2.0;
14: }
15:
16: return darea;
17: }
18: }
該檢測簡單地利用了畢達哥拉斯公式，對于直角三角形，檢測結果必須為0。如果結果不為0，類就調用它基類的 computearea來實現。
darea = base.computearea(a,b,c);
例子的要點為：通過顯式地利用基類的資格檢查，你就能輕而易舉地調用基類實現改寫方法。
當你需要實現其在基類中的功能，而不愿意在改寫方法中重復它時，這就非常有幫助。
5.2.3 方法屏蔽
重定義方法的一個不同手段就是要屏蔽基類的方法。當從別人提供的類派生類時，這個功能特別有價值。看清單 5.6，假設baseclass由其他人所寫，而你從它派生出 derivedclass 。
清單 5.6 derived class 實現一個沒有包含于 base class中的方法
1: using system;
2:
3: class baseclass
4: {
5: }
6:
7: class derivedclass:baseclass
8: {
9: public void testmethod()
10: {
11: console.writeline("derivedclass::testmethod");
12: }
13: }
14:
15: class testapp
16: {
17: public static void main()
18: {
19: derivedclass test = new derivedclass();
20: test.testmethod();
21: }
22: }
在這個例子中， derivedclass 通過testmethod()實現了一個額外的功能。但是，如果基類的開發者認為把testmethod()放在基類中是個好主意，并使用相同的名字實現它時，會出現什么問題呢？（見清單5.7）
清單 5.7 base class 實現和 derived class相同的方法
1: class baseclass
2: {
3: public void testmethod()
4: {
5: console.writeline("baseclass::testmethod");
6: }
7: }
8:
9: class derivedclass:baseclass
10: {
11: public void testmethod()
12: {
13: console.writeline("derivedclass::testmethod");
14: }
15: }
在優秀的編程語言中，你現在會遇到一個真正的大麻煩。但是，c#會給你提出警告：
hiding2.cs(13,14): warning cs0114: 'derivedclass.testmethod()' hides inherited member 'baseclass.testmethod()'. to make the current method override that implementation, add the override keyword. otherwise add the new keyword.
（hiding2.cs(13,14):警告 cs0114:'derivedclass.testmethod()' 屏蔽了所繼承的成員'baseclass.testmethod()'。要想使當前方法改寫原來的實現，加上 override關鍵字。否則加上新的關鍵字。）
具有了修飾符new，你就可以告訴編譯器，不必重寫派生類或改變使用到派生類的代碼，你的方法就能屏蔽新加入的基類方法。清單5.8 顯示如何在例子中運用new修飾符。
清單 5.8 屏蔽基類方法
1: class baseclass
2: {
3: public void testmethod()
4: {
5: console.writeline("baseclass::testmethod");
6: }
7: }
8:
9: class derivedclass:baseclass
10: {
11: new public void testmethod()
12: {
13: console.writeline("derivedclass::testmethod");
14: }
15: }
使用了附加的new修飾符，編譯器就知道你重定義了基類的方法，它應該屏蔽基類方法。但是，如果你按以下方式編寫：
derivedclass test = new derivedclass();
((baseclass)test).testmethod();
基類方法的實現就被調用了。這種行為不同于改寫方法，后者保證大部分派生方法獲得調用。
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