Вопрос 30. Строгая и нестрогая типизация.

Для начала рассмотрим основные различия между сильной и слабой типизацией. Прежде всего, слабая (нестрогая)типизация предполагает неявное вычисление/преобразование типов и/или adhocполиморфизм.Таким образом, тип переменной вычисляется на момент выполнения присвоения ей некого значения.

Специальный (или лат. adhoc) полиморфизм допускает специальную реализацию для данных каждого типа. Например, используемая в нашем примере функцией сортировки функция сравнения должна быть определена по-разному для чисел, кортежей, списков, т. е. она является специально полиморфной.

При сильной(строгой) типизации все типы известны заранее, и преобразование проходит по заранее установленным строгим правилам. Строгим, понятно, по отношению к правилам принятым при слабой типизации.

Сильную (строгую) типизацию, представляет язык C#. Если раньше в C++ мы могли написать:

MyObj* m_pObj = GenerateMyObj();

if(!m_pObj)

return-1;

То уже в C# такое преобразование типов не пройдёт, тут будь добр делать все явно:

MyObjm_pObj = GenerateMyObj();

if(m_pObj == null)

return-1;

В этой разновидности типизации для присвоения переменной некоторого значения мы должны сначала объявить эту переменную и задать ей тип. Т.е. основное отличие от слабой типизации в том, что на момент компиляции все типы должны быть известны. Так же, не может быть речи не о каком adhoc полиморфизме. Например, в случае функционального полиморфизма операция сложения, определённая для целочисленных типов, при использовании со строками просто вызовет ошибку компиляции.

У строгой типизации есть одно неоспоримое преимущество, такой код надёжнее. Однако и вслабой есть свои плюсы, язык с такой системой типов более гибкий. В компилируемых языках (С, С++) строгая типизация оказывается удобнее.

Тип данных - характеристика набора данных, которая определяет:

- диапазон возможных значений данных из набора;

- допустимые операции, которые можно выполнять над этими значениями;

- способ хранения этих значений в памяти.

Различают:

- простые типы данных: целые, действительные числа и др.;

- составные типы данных: массивы, файлы и др.

Вопрос 31. Структура программы и методы.

Теперь приступаем к коду. Наша первая программа просто выведет некоторое фиксированное слово в консольное окошко. Вот ее листинг.

using System;

namespace first

{

///

/// Summary description for MyFirstClass.

///

class MyFirstClass

{

///

/// The main entry point for the application.

///

[STAThread]

static void Main(string[] args)

{

//

// TODO: Add code to start application here

//

Console.WriteLine("Я начинаю изучать C#");

}

}

}

Запускаем программу, нажав Ctrl+F5. Результат будет таким:

Разберем текст программы поподробнее. Как вы знаете из предыдущего урока, в .NET Runtime существуют пространства имен. Одно из таких пространств - это System. Вообще-то оно добавляется автоматически в любой проект на C#. Так как мы добавили в нашу программу строчку

...

using System;

...

то мы можем вместо длинных имен использовать более короткие. В частности, вместо System.Console можно писать просто Console. Что мы делаем в строчке

Console.WriteLine("Я начинаю изучать C#");

Далее мы в нашей программе объявляем класс MyFirstClass. Что такое классы мы посмотрим в последующих уроках, сейчас же достаточно сказать, что в C# не существует глобальных функций, так что нам ничего не остается, как завести сначало класс и затем функцию Main в нем (функция Main обязательно должна быть в каждой программе на C#, и именно с этой функции и начинается выполнение программы. Обратите также внимание, что эта функция пишется с прописной (большой) буквы. C# различает строчные и прописные буквы, так что это важно). Кроме того, эта функция объявлена с модификатором static. Это означает, что она не относится к конкретному экземпляру класса MyFirstClass, а принадлежит всему классу. В нашей функции Main мы просто выводим на экран некоторую строчку методом WriteLine.

Как вы обратили внимание программа выполнилась и быстро закрыла свое окно, для того что бы такого не произошло, добавим еще одну строку в нашу программу:

Console.WriteLine("Я начинаю изучать C#");

Console.ReadLine();

ReadLine как видно из названия, считывает строку.

Теперь после запуска окно остается и программа ждет ввода. Для завершения ее работы требуется нажать Enter.

Параметры ref и out

При попытке получения информации с помощью метода на С# вы получите только возвращаемое значение. Поэтому может показаться, что в результате вызова метода вы получите не более одного значения. Очевидно, что отдельно вызывать метод для каждой порции данных во многих ситуациях будет очень неуклюжим решением. Допустим, у вас есть класс Color, представляющий любой цвет в виде трех значений согласно стандарту RGB (красный-зеленый-синий). Использование лишь возвращаемых значений вынудит вас написать следующий код, чтобы получить все три значения:

// Предполагаем, что color - экземпляр класса Color, int red = color. GetRedQ; int green = color.GetGreenO; int blue = color. GetBlueQ;

Но нам хочется получить что-то вроде этого:

int red;

int green;

int blue;

color.GetRGB(red,green,blue);

Но при этом возникает проблема. При вызове метода color.GetRGB значения аргументов red, green и blue копируются в локальный стек метода, а переменные вызывающей функции остаются без изменений, сделанных методом.

На C++ эта проблема решается путем передачи при вызове метода указателей или ссылок на эти переменные, что позволяет методу обрабатывать данные вызывающей функции. Решение на С# выглядит аналогично. На самом деле С# предлагает два похожих решения. Первое из них использует ключевое слово ref. Оно сообщает компилятору С#, что передаваемые аргументы указывают на ту же область памяти, что и переменные вызывающего кода. Таким образом, если вызванный метод изменяет их и возвращает управление, переменные вызывающего кода также подвергнутся изменениям. Следующий код иллюстрирует использование ключевого слова ref на примере класса Color.

Перегрузка методов

Перегрузка методов позволяет программистам на С# многократно использовать одни и те же имена методов, меняя лишь передаваемые аргументы. Это очень полезно по крайней мере в двух сценариях. Первый:

вам нужно иметь единое имя метода, поведение которого немного различается в зависимости от типа переданных аргументов.

Второй сценарий, в котором выгодно применять перегрузку метода, — использование конструкторов, которые в сущности представляют собой методы, вызываемые при создании экземпляра объекта. Допустим, вы хотите создать класс, который может быть построен несколькими способами.

Виртуальные методы

Как вы узнали из главы 5, вы можете производить один класс из Другого, при этом новый класс может наследовать возможности уже существующего класса. Так как тогда мы еще ничего не знали о методах, мы\лишь вскользь коснулись наследования полей и методов. Иначе говоря, мы еще не рассматривали возможности изменения поведения производных классов. А делается это с помощью виртуальных методов.

Подмена методов

Давайте сначала рассмотрим способы подмены (override) функциональности базового класса в унаследованном методе. Начнем с базового класса, представляющего сотрудника. Чтобы максимально упростить пример, у этого класса будет единственный метод — CalculatePay, который будет сообщать имя вызываемого метода и ничего более. Позднее это поможет нам определить, какие методы дерева наследования вызываются.

А теперь допустим, что вы хотите создать класс, производный от Employee, и подменить метод CalculatePay, чтобы выполнять какие-либо действия, специфичные для производного класса. Для этого вам понадобится ключевое слово new с определением метода производного класса. Вот как это делается:

u using System; class Employee{

public void CalculatePayO }

class SalariedEmployee : Employee{

new public void CalculatePayO}

Виртуальный метод

Если в родительском классе некоторая функция объявлена как виртуальная, то в производном классе ее можно переопределить. В этом, собственно говоря, ничего нового нет – этомы могли делать и без всяких виртуальных функций. Новое заключается в том, что если мы запишем в переменную типа родительского класса экземпляр проиводного, то для такого экземпляра мы сможем вызывать переопределенную функцию производного класса. Вот пример, поясняющий это:

using System;

namespace test

{

//Класс Worker

class Worker

{

protected int age=0;

virtual public void setAge(int age)

{

…

}

public int getAge()

{

…

}

}

//Класс Boss

class Boss : Worker

{

public int numOfWorkers; //Количество подчиненных

override public void setAge(int age)

{

…

}

}

class Test

{

static void Main(string[] args)

{

Worker boss = new Boss();

boss.setAge(50);

Console.WriteLine("Возраст босса "+boss.getAge());

}

}

}

Как вы видите, тут функцию setAge в родительском классе Worker мы определили с ключевым словом virtual, а одноименную функцию в производном классе Boss – с ключевым словом ovеrride.

Обратите внимание на то, что из какого конкретно класса вызывается функция (из родительского или производного) определяется на этапе выполнения программы, а не на этапе компиляции. В принципе в переменную родительского типа мы могли бы записать экземпляр именно родительского класса. В этом случае, естественно, вызвалась бы функция родительского класса. Вот поясняющий это утверждение пример:

Статистический метод

Статическим называется метод, который существует в классе как в таковом, а не в отдельных его экземплярах. Как и в случае других статических членов, главное преимущество статических методов в том, что они расположены вне конкретных экземпляров класса, не засоряя глобальное пространство приложения. При этом они и не нарушают принципов ООП, поскольку ассоциированы с определенным классом.

Последним моментом, касающимся статических методов, является правило, определяющее, к каким членам класса можно обращаться из статического метода. Как вы можете догадаться, статический метод может обращаться любому статическому члену в пределах класса, но не может обращаться к члену экземпляра.