C# 4.0: полное руководство - Герберт Шилдт

Конструктор можно также объявить как static. Статический конструктор, как правило, используется для инициализации компонентов, применяемых ко всему классу, а не к отдельному экземпляру объекта этого класса. Поэтому члены класса инициализируются статическим конструктором до создания каких-либо объектов этого класса. Ниже приведен простой пример применения статического конструктора.

// Применить статический конструктор.

using System;

class Cons {

  public static int alpha;

  public int beta;

  // Статический конструктор.

  static Cons() {

    alpha = 99;

    Console.WriteLine("В статическом конструкторе.");

  }

  // Конструктор экземпляра.

  public Cons() {

    beta = 100;

    Console.WriteLine("В конструкторе экземпляра.");

  }

}

class ConsDemo {

  static void Main() {

    Cons ob = new Cons();

    Console.WriteLine("Cons.alpha: " + Cons.alpha);

    Console.WriteLine("ob.beta: " + ob.beta);

  }

}

При выполнении этого кода получается следующий результат.

В статическом конструкторе.

В конструкторе экземпляра.

Cons.alpha: 99

ob.beta: 100

Обратите внимание на то, что конструктор типа static вызывается автоматически, когда класс загружается впервые, причем до конструктора экземпляра. Из этого можно сделать более общий вывод: статический конструктор должен выполняться до любого конструктора экземпляра. Более того, у статических конструкторов отсутствуют модификаторы доступа — они пользуются доступом по умолчанию, а следовательно, их нельзя вызывать из программы.

Статические классы

Класс можно объявлять как static. Статический класс обладает двумя основными свойствами. Во-первых, объекты статического класса создавать нельзя. И во-вторых, статический класс должен содержать только статические члены. Статический класс создается по приведенной ниже форме объявления класса, видоизмененной с помощью ключевого слова static.

static class имя_класса { // ...

В таком классе все члены должны быть объявлены как static. Ведь если класс становится статическим, то это совсем не означает, что статическими становятся и все его члены.

Статические классы применяются главным образом в двух случаях. Во-первых, статический класс требуется при создании метода расширения. Методы расширения связаны в основном с языком LINQ и поэтому подробнее рассматриваются в главе 19. И во-вторых, статический класс служит для хранения совокупности связанных друг с другом статических методов. Именно это его применение и рассматривается ниже.

В приведенном ниже примере программы класс NumericFn типа static служит для хранения ряда статических методов, оперирующих числовым значением. А поскольку все члены класса NumericFn объявлены как static, то этот класс также объявлен как static, чтобы исключить получение экземпляров его объектов. Таким образом, класс NumericFn выполняет организационную роль, предоставляя удобные средства для группирования логически связанных методов.

// Продемонстрировать применение статического класса.

using System;

static class NumericFn {

  // Возвратить обратное числовое значение.

  static public double Reciprocal(double num) {

    return 1/num;

  }

  // Возвратить дробную часть числового значения.

  static public double FracPart(double num) {

    return num - (int) num;

  }

  // Возвратить логическое значение true, если числовое

  // значение переменной num окажется четным.

  static public bool IsEven(double num) {

    return (num % 2) == 0 ? true : false;

  }

  // Возвратить логическое значение true, если числовое

  // значение переменной num окажется нечетным,

  static public bool IsOdd(double num) {

    return !IsEven(num);

  }

}

class StaticClassDemo {

  static void Main() {

    Console.WriteLine("Обратная величина числа 5 равна " +

           NumericFn.Reciprocal(5.0) ) ;

    Console.WriteLine("Дробная часть числа 4.234 равна " +

           NumericFn.FracPart(4.234));

    if(NumericFn.IsEven(10))

      Console.WriteLine("10 — четное число.");

    if(NumericFn.IsOdd(5))

      Console.WriteLine("5 — нечетное число.");

    // Далее следует попытка создать экземпляр объекта класса NumericFn,

    // что может стать причиной появления ошибки.

    // NumericFn ob = new NumericFn(); // Ошибка!

  }

}

Вот к какому результату приводит выполнение этой программы.

Обратная величина числа 5 равна 0.2

Дробная часть числа 4.234 равна 0.234

10 — четное число.

5 — нечетное число.

Обратите внимание на то, что последняя строка приведенной выше программы закомментирована. Класс NumericFn является статическим, и поэтому любая попытка создать объект этого класса может привести к ошибке во время компиляции. Ошибкой будет также считаться попытка сделать нестатическим член класса NumericFn.

И последнее замечание: несмотря на то, что для статического класса не допускается наличие конструктора экземпляра, у него может быть статический конструктор.

ГЛАВА 9 Перегрузка операторов

В языке C# допускается определять назначение оператора по отношению к создаваемому классу. Этот процесс называется перегрузкой операторов. Благодаря перегрузке расширяется сфера применения оператора в классе. При этом действие оператора полностью контролируется и может меняться в зависимости от конкретного класса. Например, оператор + может использоваться для ввода объекта в связный список в одном классе, где определяется такой список, тогда как в другом классе его назначение может оказаться совершенно иным.

Когда оператор перегружается, ни одно из его первоначальных назначений не теряется. Он просто выполняет еще одну, новую операцию относительно конкретного объекта. Поэтому перегрузка оператора +, например, для обработки связного списка не меняет его назначение по отношению к целым числам, т.е. к их сложению.

Главное преимущество перегрузки операторов заключается в том, что она позволяет плавно интегрировать класс нового типа в среду программирования. Подобного рода расширяемость типов является важной составляющей эффективности такого объектно-ориентированного языка программирования, как С#. Как только для класса определяются операторы, появляется возможность оперировать объектами этого класса, используя обычный синтаксис выражений в С#. Перегрузка операторов является одной из самых сильных сторон языка С#.

Основы перегрузки операторов

Перегрузка операторов тесно связана с перегрузкой методов. Для перегрузки оператора служит ключевое слово operator, определяющее операторный метод, который, в свою очередь, определяет действие оператора относительно своего класса.

Существуют две формы операторных методов (operator): одна — для унарных операторов, другая — для бинарных. Ниже приведена общая форма для каждой разновидности этих методов.

// Общая форма перегрузки унарного оператора.

public static возвращаемый_тип operator ор{тип_параметра операнд)

{

  // операции

}

// Общая форма перегрузки бинарного оператора.