Глава 9. Методы c#

9.1. Методы–процедуры и методы-функции

Как писал Никлаус Вирт, программы — это алгоритмы + структуры данных.

Можно считать, что данные в C# – это поля объектов и статические поля классов.

Алгоритмы (то есть функциональность программ) представляются с помощью

методов класса и методов его объектов. В языке C# методы не существуют вне

классов. Нестатические методы – реализуют функциональность объектов.

Статические методы обеспечивают функциональность классов и, тем самым,

программы в целом.

Для определения методов и при их вызове в C# не используются никакие

служебные слова. В "языках древности", таких как ФОРТРАН или КОБОЛ, и в

некоторых более современных языках, не входящих в семейство Си-образных, для

обозначения подпрограмм, функций, процедур используются специальные термины,

включаемые в список служебных слов соответствующего языка. (FUNCTION,

SUBROUTINE – в Фортране, procedure в Паскале и т.д.). Для вызова подпрограмм в

Фортране используется конструкция со служебным словом CALL и т.п.

В языках, ведущих своё происхождение от языка Си (С++, Java, C# и др.) при

определении функций и для обращения к ним специальные термины не

применяются. Это в полной мере относится и к методам языка C#. Однако

синтаксически и семантически методы C# можно разделить на процедуры

"процедуры" и функции "функции" . Это деление не особенно жёсткое и в ряде

случаев метод может играть две роли – и процедуры и функции.

В упрощённом варианте формат декларации метода, который может играть

роль как процедуры, так и функции, можно представить так:

модификаторы_методаopt

тип_возвращаемого_значения имя_метода (спецификация_параметров)

{ операторы_тела_метода }

Индекс opt указывает на необязательность модификаторов метода.

Фигурные скобки ограничивают тело метода

"метод:тело метода" , часть

объявления перед телом метода называют заголовком метода

"метод:заголовок

метода" .

Минимальная конструкция, применяемая для обращения к методу:

имя_метода(список_аргументов).

В общем случае имя метода при обращении дополняется префиксами,

указывающими на принадлежность метода пространству имён, конкретному классу

или реально существующему объекту.

Метод–процедура "метод:метод–процедура" отличается от метода–функции

следующими свойствами:

В качестве типа возвращаемого значения используется void, т.е. процедура не

возвращает в точку вызова никакого результата.

В теле процедуры может отсутствовать оператор возврата return, а когда он

присутствует, то

в нём нет выражения для вычисления возвращаемого

значения. Если оператор return отсутствует, то точка выхода из процедуры

(из метода) расположена за последним оператором тела метода.

Для обращения к методу-процедуре используется только оператор вызова

метода:

имя_метода (список_аргументов);

Метод–функция "метод:метод–функция" :

В качестве типа возвращаемого значения используется тип ссылки или тип

значения. Таким образом, функция всегда возвращает в точку вызова результат.

В теле функции всегда присутствует, по крайней мере, один оператор возврата:

return выражение;

Выражение определяет возвращаемый функцией результат.

Обращение к методу-функции может использоваться в качестве операнда

подходящего выражения. Термин "подходящего" относится к необходимост

и

согласования операндов в выражении по типам.

Если результат, возвращаемый методом-функцией, по каким-то причинам не

нужен в программе, а требуется только выполнение операторов тела функции, то

обращение к ней может оформляться как отдельный оператор:

имя_метода (список_аргументов);

В этом случае функция выступает в роли процедуры.

Когда вы знакомитесь с некоторым методом (или пишете свой метод), очень

важно понимать, откуда метод берёт (или будет брать) исходные данные и куда (и

как) метод отправляет результаты своей работы.

Исходные данные могут быть получены:

Через аппарат параметров метода;

Как глобальные по отношению к методу;

От внешних устройств (потоки ввода, файловые потоки).

Результаты метод может передавать:

В точку вызова как возвращаемое значение;

В глобальные по отношению к методу объекты;

Внешним устройствам (потоки вывода, файловые потоки);

Через аппарат параметров метода.

Глобальными по отношению к методу объектами в C# являются статические

поля класса, в котором, метод определён, и поля (статические) других классов,

непосредственный доступ к которым имеет метод. Обмены через глобальные

объекты являются нарушением принципов инкапсуляции и обычно в реальных

разработках запрещены или не рекомендуются.

Обмены со стандартными потоками ввода-вывода, поддерживаемые средствами

класса Console, нам уже знакомы. Для организации обменов с файловыми потоками

используются те средства библиотеки классов, которые мы ещё не рассматривали.

Сосредоточимся на особенностях обменов через аппарат параметров.

При определении метода в его заголовке размещается спецификация

параметров

"параметр:спецификация параметров"

(возможно пустая) –

разделённая запятыми последовательность спецификаторов параметров. Каждый

спецификатор имеет вид:

модификатор тип_параметра имя_параметра

Модификатор параметра может отсутствовать или имеет одну из следующих

форм: ref, out, params.

Ограничений на тип параметра не накладывается. Параметр может быть

предопределённого

типа

(базовые

типы,

строки,

object);

перечислением;

структурой; классом; массивом; интерфейсом; делегатом.

Имя параметра — это идентификатор, который выбирает программист –

автор

метода.

Область

видимости

и

время

существования

параметра

ограничиваются заголовком и телом метода. Таким образом, параметры не видны и

недоступны для кода, который не размещён в теле метода.

Стандарт

C#

отмечает

существование

четырёх

видов

параметров

"параметр:вид параметра" :

параметры, передаваемые по значениям

значениям" ;

параметры, передаваемые по ссылкам

"параметр:параметры, передаваемые по

"параметр:параметр передаваемый по

ссылкам" (ref);

выходные параметры "параметр:выходные параметры" (out);

массив-параметр "параметр:массив-параметр" (params).

Параметры первых трёх видов в Стандарте C# называют фиксированными

параметрами. Спецификация фиксированного параметра включает необязательный

модификатор ref или out, обозначение типа и идентификатор (имя параметра).

Список параметров представляет собой, возможно пустую, последовательност

ь

разделённых запятыми спецификаторов параметров, из которых только последний

может быть массивом-параметром, имеющим модификатор params.

Модификаторы метода "метод:модификаторы метода" необязательны, но их

достаточно много. Вот их список, пока без комментариев:

new, public, protected, internal, private, static, virtual, sealed, override,

abstract, extern.

В данной главе мы будем рассматривать только методы классов (не объектов).

В декларацию каждого метода класса входит модификатор static и такой метод

называют статическим методом класса "метод:статический метод класса" .

Чтобы продемонстрировать некоторые возможности и отличия метода-

процедуры от метода-функции, рассмотрим следующую программу

// 09_01.cs - Статические методы – процедура и функция

using System;

class Program

{

static void print(string line)

{

Console.WriteLine("Длина строки: " + line.Length);

Console.WriteLine("Значение строки: " + line);

}

static string change(string str)

{

char[] rev = str.ToCharArray();

Array.Reverse(rev);

return new string(rev);

}

static void Main()

{

string numbers = "123456789";

print(numbers);

numbers = change(numbers);

print(numbers);

}

}

Результат выполнения программы:

Длина строки: 9

Значение строки: 123456789

Длина строки: 9

Значение строки: 987654321

В классе Program три статических метода. Метод print( ) получает исходные

данные в виде строки-параметра и выводит длину и значение этой строки. В точку

вызова метод print( ) ничего не возвращает – это процедура.

Метод change() – это функция. Он получает в качестве параметра строку,

формирует её перевёрнутое значение и возвращает в точку вызова этот результат.

В функции Main( ) определена ссылка numbers на строку "123456789". В

отдельном операторе вызван метод-процедура print(numbers), который выводит

сведения о строке, именованной ссылкой numbers. Затем та же ссылка

использована в качестве аргумента метода-функции change(). Обращение к этому

методу размещено в правой части оператора присваивания, поэтому возвращаемый

методом change() результат становится новым значением ссылки numbers.

Повторное обращение к методу print() иллюстрирует изменения.