7. Вложенные классы.

Иногда бывает удобно создавать классы, вложенные в другие классы. Например, в ситуации, когда какой-либо вспомогательный класс используется только одним классом, можно сделать этот вспомогательный класс вложенным. Доступ к вложенному классу регулируется теми же правилами, которые были описаны для членов классов, т.е. зависит от используемых модификаторов. Модификатор, применяемый к вложенному классу, определяет уровень доступа к этому вложенному классу. Подобно тому, как закрытый член класса доступен только внутри своего класса, закрытый вложенный класс доступен только внутри того класса, который его содержит.

В следующем примере класс Parser использует класс Token. Без использования вложенных классов такой код можно написать так: public class Parser{Token[] tokens;}public class Token {string name;} В этом примере классы Parser и Token оба являются открытыми, что редко бывает оптимальным решением. Этот подход неудобен не только потому, что Token занимает дополнительное место в списке классов. Такую схему в целом нельзя назвать эффективной, если класс Token является полезным только для класса Parser. В связи с этим следует сделать класс Token вложенным, при этом можно будет объявить его с модификатором private, спрятав его от всех остальных классов кроме класса Parser. Перепишем код следующим образом:

public class Parser {Token[] tokens;private class Token {string name;}}Теперь класс Token доступен только классу Parser. Есть также возможность сделать класс Token внутренним, чтобы он не был доступен за пределами сборки. Однако при этом Token будет доступен любому классу из данной сборки.

Использование вложенных классов имеет одно важное преимущество - облегчение восприятие кода. Например, легко заметить, что при чтении кода класс Token может быть проигнорирован, если содержимое класса Parser в данный момент не имеет значения. Если подобная организация классов применяется в сборке повсеместно, это позволяет значительно упростить код.

Кроме того, вложенные классы упрощают организацию кода. Например, если класс Parser используется в пространстве имен Language, Вам может потребоваться отдельное пространство имен Parser, в которое будет удобно поместить классы, связанные с классом Parser. В этом пространстве имен будут находиться классы Parser, Token и, возможно, другие классы. Однако если класс Token сделать вложенным, класс Parser можно будет оставить в пространстве имен Language.

8. Определение объектов при помощи классов.

Объект структуры может быть создан с помощью оператора new таким же образом, как и объект класса, но в этом нет особой необходимости. Ведь когда используется оператор new, то вызывается конструктор, используемый по умолчанию. А когда этот оператор не используется, объект по-прежнему создается, хотя и не инициализируется. В этом случае инициализацию любых членов структуры придется выполнить вручную. В связи с изложенным выше возникает резонный вопрос: зачем в C# включена структура, если она обладает более скромными возможностями, чем класс? Ответ на этот вопрос заключается в повышении эффективности и производительности программ. Структуры относятся к типам значений, и поэтому ими можно оперировать непосредственно, а не по ссылке. Следовательно, для работы со структурой вообще не требуется переменная ссылочного типа, а это означает в ряде случаев существенную экономию оперативной памяти.

Более того, работа со структурой не приводит к ухудшению производительности, столь характерному для обращения к объекту класса. Ведь доступ к структуре осуществляется непосредственно, а к объектам — по ссылке, поскольку классы относятся к данным ссылочного типа. Косвенный характер доступа к объектам подразумевает дополнительные издержки вычислительных ресурсов на каждый такой доступ, тогда как обращение к структурам не влечет за собой подобные издержки. И вообще, если нужно просто сохранить группу связанных вместе данных, не требующих наследования и обращения по ссылке, то с точки зрения производительности для них лучше выбрать структуру.

Любопытно, что в С++ также имеются структуры и используется ключевое слово struct. Но эти структуры отличаются от тех, что имеются в C#. Так, в С++ структура относится к типу класса, а значит, структура и класс в этом языке практически равноценны и отличаются друг от друга лишь доступом по умолчанию к их членам, которые оказываются закрытыми для класса и открытыми для структуры. А в C# структура относится к типу значения, тогда как класс — к ссылочному типу.