13.4. Доступность членов класса при наследовании

Члены базового класса, имеющие статус доступа private как были недоступны

для внешнего по отношению к объявлению базового класса мира, так и остаются

закрытыми

для

базового

класса.

Члены

производного

класса,

имеющие

модификатор public, открыты для членов и объектов производного класса.

В ряде случаев необходимо, чтобы члены базового класса были доступны

(открыты) для членов производного класса, но в то же время были закрыты

(недоступны) для объектов производного класса. В этом случае в базовом классе

эти члены "защищённые члены" должны быть защищенными, то есть объявлены

с модификатором protected

"модификатор: protected" . Сразу же отметим, что

если класс рассматривается вне наследования, то защищенные члены ничем не

отличаются от закрытых. К защищенным членам класса нельзя обращаться извне

объявления класса.

В производном классе обычно вводятся новые члены, определяющие новое

поведение и дополнительные характеристики объектов производного класса. Для

новых (не унаследованных) членов производных классов имена выбираются

произвольно.

Если в производном классе объявлен член, имя которого совпадает с именем

какого-либо члена базового класса, то для их различения в производном классе

используются уточненные имена:

this.имя_члена_производного_класса

base.имя_члена_базового_класс

а

При внешних обращениях одноименные члены базового и производного класса

различаются по типам объектов, для которых эти обращения выполнены.

Рассмотрим пример. Определим класс "круг" и производный от него класс

"кольцо". Предположим, что у нас нет необходимости создавать объекты класса

"круг", и он будет использоваться только как базовый для определения других

классов. Тогда его определение может быть таким (Программа 13_05.cs):

class Disk // класс круг

{

protected double rad; // радиус круга

protected Disk(double ri) { rad = ri; } // конструктор

protected double Area { get { return rad * rad * Math.PI; } }

}

В классе Disk одно поле rad, задающее значение радиуса круга, конструктор

общего вида и свойство Area, позволяющее получить значение площади круга.

Параметр конструктора явно использован в теле конструктора, где он задает

значение поля rad, то есть определяет радиус круга. Все члены класса объявлены с

модификатором protected. При таком определении класс вне наследования ни к

чему не годен. Невозможно создать объект класса Disk – его конструктор

защищённый (protected). Если убрать явно определенный конструктор, компилятор

добавит открытый конструктор умолчания. Но и в этом случае пользы не видно –

создав объект, нельзя будет обратиться к его полю или свойству.

Используем класс Disk в качестве базового в следующем объявлении:

class Ring : Disk // класс кольцо

{

new double rad; // радиус внутренней окружности

// конструктор:

public Ring(double Ri, double ri)

: base(Ri) { rad = ri; }

public new double Area

{ get { return base.Area - Math.PI * rad * rad; } }

public void print()

{

Console.WriteLine("Ring: Max_radius={0:f2}, " +

"Min_radius={1:f2}, Area={2:f3}",

base.rad, rad, Area);

}

}

В производном классе Ring поле new double rad определяет значение

внутренней окружности границы кольца. Радиус внешней границы определяет

одноимённое поле double rad, унаследованное из базового класса. Оба поля вне

объявления класса Ring недоступны. Конструктор производного класса Ring

объявлен явно, как открытый метод класса. У этого конструктора два параметра,

позволяющие задавать значения радиусов границы кольца. В теле конструктора

второй параметр double ri определяет внутренний радиус. В инициализаторе

конструктора :base(Ri) выполнено явное обращение к конструктору базового класса

Disk. Параметр конструктора Ri служит аргументом в этом обращении. Отметим,

что для простоты не используются никакие проверки допустимости значений

параметров.

Обратите внимание, что в объявление поля rad производного класса Ring

входит модификатор new

"модификатор: new" . Появление new обусловлено

следующим соглашением языка C#. Имя члена производного класса может

совпадать (вольно или по ошибке) с именем какого-либо члена базового класса. В

этом случае имя члена производного класса скрывает или, говорят, экранирует

"экранирование"

соответствующее имя члена базового класса. При отсутствии

модификатора new компилятор выдаёт сообщение с указанием совпадающих имён и

предложением "Use the new keyword if hiding was intended" – "Используйте

служебное слово new, если экранирование запланировано". Именно для того, чтобы

удостоверить компилятор в преднамеренном совпадении имён радиус внутренней

окружности объявлен с модификатором new. То же самое сделано и при

объявлении в классе Ring свойства Area, позволяющего получить площадь кольца.

Кроме того, класс Ring унаследовал свойство с тем же именем из базового класса. В

get-аксессоре свойства Area из класса Ring выполнено явное обращение base.Area к

свойству базового класса Disk. Открытый метод print() позволяет вывести сведения

об объекте класса Ring. Они выводятся как значения полей base.rad, rad и свойств

а

Area. Отметим, что принадлежность членов rad и Area классу Ring можно

подчеркнуть, если задать аргументы метода WriteLine() в таком виде:

Console.WriteLine("Ring: Max_radius={0:f2}, " + "Min_radius={1:f2},

Area={2:f3}",

base.rad, this.rad, this.Area);

В качестве иллюстрации возможностей класса Ring рассмотрим такой

фрагмент программы:

class Program {

static void Main() {

Ring rim = new Ring(10.0, 4.0);

rim.print();

}

}

Результат выполнения программы:

Ring: Max_radius=10,00, Min_radius=4,00, Area=263,894

Для иллюстрации доступности членов классов при наследовании удобно

использовать схему, приведённую на рис. 13.5. Так как при изложении материала

мы не затронули понятие сборки, то члены с модификатором internal на схеме не

показаны. Стрелки на схеме обозначают возможность обращения (доступность) к

членам с разными модификаторами.

Рис. 13.5. Доступность членов при наследовании классов

Если класс В является наследником (производным от) класса А, то для

объекта класса В (objectB на рис. 13.5) доступны открытые члены классов А и В. В

то же время для членов производного класса В доступны открытые и защищённые

члены класса А (само собой доступны и все члены самого класса В). Объект класса

А (objectА на схеме) никогда не имеет доступа к членам производного класса В.