Симон Робинсон - C# для профессионалов. Том II
□ Структуры не поддерживают наследование, кроме того факта, что они являются производными из System.ValueType. Невозможно наследовать от структуры и структура не может наследовать от другой структуры или класса.
□ Структуры являются типами данных значений. Классы всегда являются ссылочными типами данных.
□ Структуры позволяют организовать способ размещения полей в памяти и определяют эквивалент объединений C++.
□ Конструктор структуры по умолчанию (без параметров; всегда поставляется компилятором и не может быть заменен.
Поскольку классы и структуры сильно отличаются в C#, они в этом приложении рассматриваются по отдельности.
Классы
Классы в C# следуют в основном тем же самым принципам, что и в C++, однако существует разница в свойствах и синтаксисе. Мы рассмотрим отличия между классами C++ и классами C# в этом разделе.
Определение класса
Классы определяются в C# с помощью синтаксиса, который на первый взгляд выглядит как синтаксис C++:
class MyClass : MyBaseClass {
private string SomeField;
public int SomeMethod() {
return 2;
}
}
За этим первоначальным сходством скрываются многочисленные различия в деталях.
□ Не существует модификатора доступа по имени базового класса. Наследование всегда открытое.
□ Класс может быть выведен только из одного базового класса (хотя из любого числа интерфейсов). Если базовый класс явно не определен, то класс будет автоматически выводиться из System.Object, который предоставит ему всю функциональность System.Object, из которой чаще всего используется ToString().
□ Каждый член явно объявляется с модификатором доступа. Не существует эквивалента синтаксису C++, где один модификатор доступа может применяться к нескольким членам.
public: // нельзя использовать этот синтаксис в C#
int MyMethod();
int MyOtherMethod();
□ Методы не могут объявляться как inline. Это связано с тем, что C# компилируется в промежуточный язык (IL). Любые вставки кода происходят на второй стадии компиляции, когда JIT-компилятор выполняет преобразование из IL в собственный код машины. JIT-компилятор имеет доступ ко всей информации в IL при определении, какие методы могут подходить для вставки без необходимости каких-либо указаний в исходном коде разработчика.
□ Реализация методов всегда помещается вместе с определением. Невозможно написать реализацию вне класса, как позволяет C++.
□ В то время как в ANSI C++ единственными типами члена класса являются переменные, функции, конструкторы, деструкторы и перезагружаемые версии операторов, C# имеет в наличии также делегатов, события и свойства.
□ Модификаторы доступа public, private и protected обладают тем же самым значением, как и в C++, но существуют два дополнительных модификатора доступа:
□ internal ограничивает доступ к другому коду внутри той же сборки.
□ protected internal ограничивает доступ к производным классам, которые находятся внутри той же сборки.
□ Инициализация переменных разрешается в C# в определении класса.
□ В C++ ставится точка с запятой после закрывающейся фигурной скобки в конце определения класса. Это не требуется в C#.
Инициализация полей членов
Синтаксис, используемый для инициализации полей членов в C#, очень отличается от синтаксиса C++, хотя конечный результат одинаковый.
Члены экземпляраВ C++ поля членов экземпляра обычно инициализируются в списке инициализации конструктора:
MyClass::MyClass() : m_MyField(6) {
// и т.д.
В C# этот синтаксис недопустим. Можно помещать в инициализатор конструктора (который является эквивалентом C# списка инициализации конструктора в C++) другой конструктор. Вместо этого инициализированное значение помечается с помощью определения члена в определении класса:
class MyClass {
private int MyField = 6;
Отметим, что в C++ это будет ошибкой, так как C++ использует примерно такой же синтаксис для определения чисто виртуальных функций. В C# такое действие считается нормой, так как C# не применяет синтаксис =0 для этой цели (он использует вместо этого ключевое слово abstract).
Статические поляВ C++ статические поля инициализируются с помощью отдельного определения вне класса:
int MyClass:MyStaticField = 6;
На самом деле в C++, даже если не требуется инициализировать статическое поле, необходимо включить эту инструкцию, чтобы избежать ошибки компоновки. В противоположность этому C# не ожидает подобной инструкции, так как в C# переменные объявляются только в одном месте:
Class MyClass {
private static int MyStaticField = 6;
Конструкторы
Синтаксис объявления конструкторов в C# такой же, как синтаксис для встраиваемых конструкторов, заданных в определении класса в C++.
class MyClass {
publiс MyClass() {
// код конструктора
}
Как и в C++, можно определить столько конструкторов, сколько потребуется, при условии, что они получают различное число или типы параметров. (Отметим, что, как и в методах, параметры по умолчанию не допускаются, необходимо моделировать это с помощью нескольких перезагружаемых версий.)
Для производных классов иерархии конструкторы действуют в C# по сути таким же образом, как и в C++. По умолчанию конструктор на вершине иерархии (это всегда System.Object) выполняется первым, за ним следуют конструкторы в порядке, определяемом деревом иерархии.
Статические конструкторы
C# допускает также концепцию статического конструктора, который выполняется только один раз и может использоваться для инициализации статических переменных. Концепция не имеет прямого эквивалента в C++.
class MyClass {
static MyClass() {
// код статического конструкторе
}
Статические конструкторы очень полезны тем, что позволяют инициализировать статические поля с помощью значений, которые определяются во время выполнения (например, они могут задаваться значениями которые считываются из базы данных). Такой результат возможен в C++, но требует определенной работы, и решение обычно выглядит беспорядочным. Наиболее общий подход должен иметь функцию, которая обращается к статическим переменным членам, и функция будет реализована таким образом, что она задает значение переменной при первом вызове.
Отметим, что статический конструктор не имеет спецификатора доступа, он не объявляется как открытый, закрытый или как-нибудь еще. Спецификатор доступа не будет иметь смысла, так как статический конструктор вызывается только средой выполнения .NET, когда загружается определение класса. Он не может вызываться никаким другим кодом C#.
C# не задает точно, когда будет выполнен статический конструктор, за исключением только того, что это произойдет после инициализации всех статических полей, но перед тем, как будет создан какой-либо объект класса, или там, где статические методы класса реально используются.
Конструкторы по умолчанию
Как и в C++, классы C# обычно имеют конструктор по умолчанию без параметров, который просто вызывает конструктор без параметров непосредственного базового класса, а затем инициализирует все поля их параметрами по умолчанию. Так же как в C++, компилятор будет создавать этот конструктор по умолчанию, только если в коде явно не предоставлен никакой другой конструктор. Если какие-либо конструкторы присутствуют в определении класса, то в этом случае будут доступны только эти конструкторы, независимо от того, есть или нет среди них конструктор без параметров.
Как и в C++ можно обойтись без создания экземпляров класса, объявляя закрытый конструктор единственным.
class MyClass {
private MyClass() {
}
Это также не позволяет создавать экземпляры любых производных классов. Однако, если класс или методы в нем объявлены абстрактными, то нельзя создать экземпляр этого класса, причем не обязательно производного класса.
Списки инициализации конструктора
Конструкторы C# могут иметь элементы, которые выглядят как списки инициализации конструктора C++. Однако в C# такой список содержит только максимум один член и называется инициализатором конструктора. Элемент в инициализаторе должен быть либо конструктором непосредственного базового класса, либо другим конструктором того же класса. Синтаксис этих двух вариантов использует ключевые слова base и this соответственно:
