C# 4.0: полное руководство - Герберт Шилдт

// Продемонстрировать порядок вызова конструкторов.

using System;

// Создать базовый класс,

class А {

  public А() {

    Console.WriteLine("Конструирование класса А.");

  }

}

// Создать класс, производный от класса А.

class В : А {

  public В() {

    Console.WriteLine("Конструирование класса В.");

  }

}

// Создать класс, производный от класса В.

class С : В {

  public С()    {

    Console.WriteLine("Конструирование класса С.");

  }

}

class OrderOfConstruction {

  static void Main() {

    С с = new С();

  }

}

Вот к какому результату приводит выполнение этой программы.

Конструирование класса А.

Конструирование класса В.

Конструирование класса С.

Как видите, конструкторы вызываются по порядку выведения их классов.

Если хорошенько подумать, то в вызове конструкторов по порядку выведения их классов можно обнаружить определенный смысл. Ведь базовому классу ничего не известно ни об одном из производных от него классов, и поэтому любая инициализация, которая требуется его членам, осуществляется совершенно отдельно от инициализации членов производного класса, а возможно, это и необходимое условие. Следовательно, она должна выполняться первой.

Ссылки на базовый класс и объекты производных классов

Как вам должно быть уже известно, C# является строго типизированным языком программирования. Помимо стандартных преобразований и автоматического продвижения простых типов значений, в этом языке строго соблюдается принцип совместимости типов. Это означает, что переменная ссылки на объект класса одного типа, как правило, не может ссылаться на объект класса другого типа. В качестве примера рассмотрим следующую программу, в которой объявляются два класса одинаковой структуры.

// Эта программа не подлежит компиляции.

class X {

  int а;

  public X(int i) { a = i; }

}

class Y {

  int a;

  public Y(int i) { a = i; }

}

class IncompatibleRef {

  static void Main() {

    X x = new X (10);

    X x2;

    Y у = new Y (5);

    x2 = x; // верно, поскольку оба объекта относятся к одному и тому же типу

    х2 = у; // ошибка, поскольку это разнотипные объекты

  }

}

Несмотря на то что классы X и Y в данном примере совершенно одинаковы по своей структуре, ссылку на объект типа Y нельзя присвоить переменной ссылки на объект типа X, поскольку типы у них разные. Поэтому следующая строка кода оказывается неверной и может привести к ошибке из-за несовместимости типов во время компиляции.

х2 = у; // неверно, поскольку это разнотипные объекты

Вообще говоря, переменная ссылки на объект может ссылаться только на объект своего типа.

Но из этого принципа строгого соблюдения типов в C# имеется одно важное исключение: переменной ссылки на объект базового класса может быть присвоена ссылка на объект любого производного от него класса. Такое присваивание считается вполне допустимым, поскольку экземпляр объекта производного типа инкапсулирует экземпляр объекта базового типа. Следовательно, по ссылке на объект базового класса можно обращаться к объекту производного класса. Ниже приведен соответствующий пример.

// По ссылке на объект базового класса можно обращаться

// к объекту производного класса.

using System;

class X {

  public int a;

  public X(int i) {

    a = i;

  }

}

class Y : X {

  public int b;

  public Y(int i, int j) : base(j) {

    b = i;

  }

}

class BaseRef {

  static void Main() {

    X x = new X(10);

    X x2;

    Y у = new Y(5, 6);

    x2 = x; //верно, поскольку оба объекта

    //относятся к одному и тому же типу

    Console.WriteLine("х2.а: " + x2.a);

    x2 = у; //тоже верно, поскольку класс Y

    //является производным от класса X

    Console.WriteLine("х2.а: " + x2.a);

    // ссылкам на объекты класса X известно

    //только о членах класса X

    x2.a = 19; // верно

    //    х2.b = 27; // неверно, поскольку член b отсутствует у класса X

  }

}

В данном примере класс Y является производным от класса X. Поэтому следующая операция присваивания:

х2 = у; // тоже верно, поскольку класс Y является производным от класса X

считается вполне допустимой. Ведь по ссылке на объект базового класса (в данном случае — это переменная х2 ссылки на объект класса X) можно обращаться к объекту производного класса, т.е. к объекту, на который ссылается переменная у.

Следует особо подчеркнуть, что доступ к конкретным членам класса определяется типом переменной ссылки на объект, а не типом объекта, на который она ссылается. Это означает, что если ссылка на объект производного класса присваивается переменной ссылки на объект базового класса, то доступ разрешается только к тем частям этого объекта, которые определяются базовым классом. Именно поэтому переменной х2 недоступен член b класса Y, когда она ссылается на объект этого класса. И в этом есть своя логика, поскольку базовому классу ничего не известно о тех членах, которые добавлены в производный от него класс. Именно поэтому последняя строка кода в приведенном выше примере была закомментирована.

Несмотря на кажущийся несколько отвлеченным характер приведенных выше рассуждений, им можно найти ряд важных применений на практике. Одно из них рассматривается ниже, а другое — далее в этой главе, когда речь пойдет о виртуальных методах.

Один из самых важных моментов для присваивания ссылок на объекты производного класса переменным базового класса наступает тогда, когда конструкторы вызываются в иерархии классов. Как вам должно быть уже известно, в классе нередко определяется конструктор, принимающий объект своего класса в качестве параметра. Благодаря этому в классе может быть сконструирована копия его объекта. Этой особенностью можно выгодно воспользоваться в классах, производных от такого класса. В качестве примера рассмотрим очередные варианты классов TwoDShape и Triangle. В оба класса добавлены конструкторы, принимающие объект в качестве параметра.

// Передать ссылку на объект производного класса

// переменной ссылки на объект базового класса.

using System;

class TwoDShape {

  double pri_width;

  double pri_height;

  // Конструктор по умолчанию,

  public TwoDShape()    {

    Width = Height = 0.0;

  }

  // Конструктор для класса TwoDShape.

  public TwoDShape(double w, double h) {

    Width = w;

    Height = h;

  }

  // Сконструировать объект равной ширины и высоты,

  public TwoDShape(double x) {

    Width = Height = x;

  }

  // Сконструировать копию объекта TwoDShape.

  public TwoDShape(TwoDShape ob) {