Герберт Шилдт - C# 4.0 полное руководство - 2011
Всякий раз, когда создается объект типа Countlnst, инкрементируется поле count типа static. Но всякий раз, когда такой объект утилизируется, поле count декрементируется. Следовательно, поле count всегда содержит количество существующих в настоящий момент объектов. И это становится возможным только благодаря использованию поля типа static. Аналогичный подсчет нельзя организовать с помощью переменной экземпляра, поскольку он имеет отношение ко всему классу, а не только к конкретному экземпляру объекта этого класса.
Ниже приведен еще один пример применения статических членов класса. Ранее в этой главе было показано, как объекты создаются с помощью фабрики класса. В том примере фабрика была нестатическим методом, а это означало, что фабричный метод можно было вызывать только по ссылке на объект, который нужно было предварительно создать. Но фабрику класса лучше реализовать как метод типа static, что даст возможность вызывать этот фабричный метод, не создавая ненужный объект. Именно это улучшение и отражено в приведенном ниже измененном примере программы, реализующей фабрику класса.
// Использовать статическую фабрику класса.
using System;
class MyClass { int a, b;
// Создать фабрику для класса MyClass. static public MyClass Factory(int i, int j) {
MyClass t = new MyClassO;
t.a = i; t.b = j;
return t; // возвратить объект
}
public void Show() {
Console.WriteLine("а и b: " + a + " " + b);
}
}
class MakeObjects { static void Main() { int i, j;
// Сформировать объекты, используя фабрику. for(i=0, j = 10; i < 10; i++, j —) {
MyClass ob = MyClass.Factory(i, j); // создать объект ob.Show();
}
Console.WriteLine ();
}
}
В этом варианте программы фабричный метод Factory () вызывается по имени его класса в следующей строке кода.
MyClass ob = MyClass.Factory(i, j); // создать объект
Теперь нет необходимости создавать объект класса MyClass, перед тем как пользоваться фабрикой этого класса.
Статические конструкторы
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 { 11 ...
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.
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 ро^а 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#.
