Что такое поле класса

Классы, структуры и пространства имен

C# является полноценным объектно-ориентированным языком. Это значит, что программу на C# можно представить в виде взаимосвязанных взаимодействующих между собой объектов.

Описанием объекта является класс , а объект представляет экземпляр этого класса. Можно еще провести следующую аналогию. У нас у всех есть некоторое представление о человеке, у которого есть имя, возраст, какие-то другие характеристики. То есть некоторый шаблон — этот шаблон можно назвать классом. Конкретное воплощение этого шаблона может отличаться, например, одни люди имеют одно имя, другие — другое имя. И реально существующий человек (фактически экземпляр данного класса) будет представлять объект этого класса.

В принципе ранее уже использовались классы. Например, тип string , который представляет строку, фактически является классом. Или, например, класс Console , у которого метод WriteLine() выводит на консоль некоторую информацию. Теперь же посмотрим, как мы можем определять свои собственные классы.

По сути класс представляет новый тип, который определяется пользователем. Класс определяется с помощью ключевого слова сlass :

После слова class идет имя класса и далее в фигурных скобках идет собственно содержимое класса. Например, определим в файле Program.cs класс Person, который будет представлять человека:

Однако такой класс не особо показателен, поэтому добавим в него некоторую функциональность.

Поля и методы класса

Класс может хранить некоторые данные. Для хранения данных в классе применяются поля . По сути поля класса — это переменные, определенные на уровне класса.

Кроме того, класс может определять некоторое поведение или выполняемые действия. Для определения поведения в классе применяются методы.

Итак, добавим в класс Person поля и методы:

В данном случае в классе Person определено поле name , которое хранит имя, и поле age , которое хранит возраст человека. В отличие от переменных, определенных в методах, поля класса могут иметь модификаторы, которые указываются перед полем. Так, в данном случае, чтобы все поля были доступны вне класса Person поля определены с модификатором public .

При определении полей мы можем присвоить им некоторые значения, как в примере выше в случае переменной name . Если поля класса не инициализированы, то они получают значения по умолчанию. Для переменных числовых типов это число 0.

Также в классе Person определен метод Print() . Методы класса имеют доступ к его поля, и в данном случае обращаемся к полям класса name и age для вывода их значения на консоль. И чтобы этот метод был виден вне класса, он также определен с модификатором public .

Создание объекта класса

После определения класса мы можем создавать его объекты. Для создания объекта применяются конструкторы . По сути конструкторы представляют специальные методы, которые называются так же как и класс, и которые вызываются при создании нового объекта класса и выполняют инициализацию объекта. Общий синтаксис вызова конструктора:

Сначала идет оператор new , который выделяет память для объекта, а после него идет вызов конструктора .

Конструктор по умолчанию

Если в классе не определено ни одного конструктора (как в случае с нашим классом Person), то для этого класса автоматически создается пустой конструктор по умолчанию, который не принимает никаких параметров.

Теперь создадим объект класса Person:

Для создания объекта Person используется выражение new Person() . В итоге после выполнения данного выражения в памяти будет выделен участок, где будут храниться все данные объекта Person. А переменная tom получит ссылку на созданный объект, и через эту переменную мы можем использовать данный объект и обращаться к его функциональности.

Обращение к функциональности класса

Для обращения к функциональности класса — полям, методам (а также другим элементам класса) применяется точечная нотация точки — после объекта класса ставится точка, а затем элемент класса:

Например, обратимся к полям и методам объекта Person:

Консольный вывод данной программы:

Добавление класса

Обычно классы помещаются в отдельные файлы. Нередко для одного класса предназначен один файл. Если мы работаем над проектом вне среды Visual Studio, используя .NET CLI, то нам достаточно добавить новый файл класса в папку проекта. Например, добавим новый файл, который назовем Person.cs и в котором определим следующий код:

Здесь определен класс Person с одним полем name и методом Print.

В файле Program.cs , который представляет основной файл программы используем класс Person:

Visual Studio предоставляет по умолчанию встроенные шаблоны для добвления класса. Для добавления класса нажмем в Visual Studio правой кнопкой мыши на название проекта:

В появившемся контекстном меню выберем пункт Add -> New Item. (или Add -> Class. )

В открывшемся окне добавления нового элемента убедимся, что в центральной части с шаблонами элементов у нас выбран пункт Class . А внизу окна в поле Name введем название добавляемого класса — пусть он будет назваться Person :

В качестве названия класса можно вводить как Person, так и Person.cs. И после нажатия на кнопку добавления в проект будет добавлен новый класс, в котором можно определить тот же код и также использовать в файле Program.cs.

Таким образом, мы можем определять классы в отдельных файлах и использовать их в программе.

Программирование на C, C# и Java

Уроки программирования, алгоритмы, статьи, исходники, примеры программ и полезные советы

ОСТОРОЖНО МОШЕННИКИ! В последнее время в социальных сетях участились случаи предложения помощи в написании программ от лиц, прикрывающихся сайтом vscode.ru. Мы никогда не пишем первыми и не размещаем никакие материалы в посторонних группах ВК. Для связи с нами используйте исключительно эти контакты: vscoderu@yandex.ru, https://vk.com/vscode

Что такое класс в ООП

Класс — это ключевое понятие в объектно-ориентированном программировании. Не до конца понимая, что такое класс, невозможно успешно программировать в рамках парадигмы ООП. Данная статья посвящена понятию класса и его базовым элементам, таким как поля, методы и конструкторы.

Когда Вы переходите от процедурных языков (Си, Pascal, Basic) к объектно-ориентированным (C#, Java, C++), первое, что вам нужно сделать — это сломать своё мышление относительно того, что программирование — это написание функций и их последовательный вызов в некоторой главной (main). В рамках ООП вам придётся мыслить более абстрактно и работать с классами, которые являются воплощением объектов реального мира. Казалось бы, почему мыслить в рамках реальных объектов — это значит мыслить более абстрактно?

В программировании, которое изначально было процедурным, переход в объектам — это переход на один уровень абстракции выше. Парадоксально, но новичкам на первых порах довольно сложно перейти к мышлению в рамках реальных объектов при написании кода. Но освоив объектно-ориентированное программирование, вы, несомненно, останетесь довольны, потому что его мощь позволит вам создавать сложные программы значительно быстрее. Мы же со своей стороны постараемся на примерах доходчиво объяснить, что такое класс, и как его использовать. Приступим.

Что такое класс?

В объектно-ориентированном программировании (ООП) — класс это основной элемент, в рамках которого осуществляется конструирование программ. Класс содержит в себе данные и код, который управляет этими данными.

Класс зачастую описывает объект реального мира. Как и реальный объект, класс содержит свой набор параметров и характеристик. Каждый такой параметр называется поле класса (очень похоже на обычные переменные). Также класс способен манипулировать своими характеристиками (полями) с помощью методов класса (похожи на функции в процедурных языках). Рассмотрим такой объект, как автомобиль.

Оговоримся, что данная статья исключительно для начинающих. В ней не рассматривается наследование, абстрактные классы и т.д.

JavaScript: полное руководство по классам

В JavaScript используется модель прототипного наследования: каждый объект наследует поля (свойства) и методы объекта-прототипа.

Классов, используемых в Java или Swift в качестве шаблонов или схем для создания объектов, в JavaScript не существует. В прототипном наследовании есть только объекты.

Прототипное наследование может имитировать классическую модель наследования от классов. Для этого в ES6 было представлено ключевое слово class: синтаксический сахар для прототипного наследования.

В данной статье мы научимся работать с классами: определять классы, их частные (приватные) и открытые (публичные) поля и методы, а также создавать экземпляры.

1. Определение: ключевое слово class

Для определения класса используется ключевое слово class:

Такой синтаксис называется объявлением класса.

Класс может не иметь названия. С помощью выражения класса можно присвоить класс переменной:

Классы можно экспортировать в виде модулей. Вот пример экспорта по умолчанию:

А вот пример именованного экспорта:

Классы используются для создания экземпляров. Экземпляр — это объект, содержащий данные и логику класса.

Экземпляры создаются с помощью оператора new: instance = new Class().

Вот как создать экземпляр класса User:

2. Инициализация: constructor()

constructor(param1, param2, . ) — это специальный метод внутри класса, служащий для инициализации экземпляра. Это то место, где устанавливаются начальные значения полей экземпляра и осуществляется его настройка.

В следующем примере конструктор устанавливает начальное значение поля name:

Конструктор принимает один параметр — name, который используется для установки начального значения поля this.name.

this в конструкторе указывает на создаваемый экземпляр.

Аргумент, используемый для создания экземпляра класса, становится параметром его конструктора:

Параметр name внутри конструктора имеет значение ‘Печорин’.

Если не определить собственный конструктор, будет создан стандартный конструктор, представляющий собой пустую функцию, не влияющую на экземпляр.

3. Поля

Поля класса — это переменные, содержащие определенную информацию. Поля могут быть разделены на две группы:

1. Поля экземпляров класса
2. Поля самого класса (статические)

1. Открытые (публичные): поля доступны как внутри класса, так и в экзмеплярах
2. Частные (приватные): поля доступны только внутри класса

3.1. Открытые поля экземпляров класса

Выражение this.name = name создает поле экземпляра name и присваивает ему начальное значение.

Доступ к этому полю можно получить с помощью аксессора свойства:

В данном случае name — открытое поле, поскольку оно доступно за пределами класса User.

При неявном создании полей внутри конструктора, сложно получить список всех полей. Для этого поля нужно извлекать из конструктора.

Лучшим способом является явное определение полей класса. Неважно, что делает конструктор, экземпляр всегда имеет одинаковый набор полей.

Предложение по созданию полей класса позволяет определять поля внутри класса. Кроме того, здесь же можно присваивать полям начальные значения:

Изменим код класса User, определив в нем открытое поле name:

Такие открытые поля являются очень наглядными, быстрый взгляд на класс позволяет понять структуру его данных.

Более того, поле класса может быть инициализировано в момент определения:

На доступ к открытым полям и их изменение нет ограничений. Читать и присваивать значения таким полям можно в конструкторе, методах и за пределами класса.

3.2. Частные поля экземпляров класса

Инкапсуляция позволяет скрывать внутренние детали реализации класса. Тот, кто использует инкапсулированный класс, опирается на публичный интерфейс, не вдаваясь в подробности реализации класса.

Такие классы проще обновлять при изменении деталей реализации.

Хорошим способом скрыть детали является использование частных полей. Такие поля могут быть прочитаны и изменены только внутри класса, которому они принадлежат. За пределами класса частные поля недоступны.

Для того, чтобы сделать поле частным, перед его названием следует поставить символ #, например, #myPrivateField. При обращении к такому полю всегда должен использоваться указанный префикс.

Сделаем поле name частным:

#name — частное поле. Доступ к нему можно получить только внутри класса User. Это позволяет сделать метод getName().

Однако, при попытке получить доступ к #name за пределами класса User будет выброшена синтаксическая ошибка: SyntaxError: Private field ‘#name’ must be declared in an enclosing class.

3.3. Открытые статические поля

В классе можно определить поля, принадлежащие самому классу: статические поля. Такие поля используются для создания констант, хранящих нужную классу информацию.

Для создания статических полей используется ключевое слово static перед названием поля: static myStaticField.

Добавим новое поле type для определения типа пользователя: администратора или обычного. Статические поля TYPE_ADMIN и TYPE_REGULAR — константы для каждого типа пользователей:

Для доступа к статическим полям следует использовать название класса и название свойства: User.TYPE_ADMIN и User.TYPE_REGULAR.

3.4. Частные статические поля

Иногда статические поля также являются частью внутренней реализации класса. Для инкапсуляции таких полей можно сделать их частными.

Для этого следует перед названием поля поставить префикс #: static #myPrivateStaticFiled.

Предположим, что мы хотим ограничить количество экземпляров класса User. Для сокрытия информации о количестве экземпляров можно создать частные статические поля:

Статическое поле User.#MAX_INSTANCES определяет допустимое количество экземпляров, а User.#instances — количество созданных экземпляров.

Эти частные статические поля доступны только внутри класса User. Ничто из внешнего мира не может повлиять на ограничения: в этом заключается одно из преимуществ инкапсуляции.

Прим. пер.: если ограничить количество экземпляров одним, получится интересная реализация шаблона проектирования «Одиночка» (Singleton).

4. Методы

Поля содержат данные. Возможность изменять данные обеспечивается специальными функциями, являющимися частью класса: методами.

JavaScript поддерживает как методы экземпляров класса, так и статические методы.

4.1. Методы экземпляров класса

Методы экземпляра класса могут изменять его данные. Методы экземпляра могут вызывать другие методы экземпляра, а также статические методы.

Например, определим метод getName(), возвращающий имя пользователя:

В методе класса, также как и в конструкторе, this указывает на создаваемый экземпляр. Используйте this для получения данных экземпляра: this.field, или для вызова методов: this.method().

Добавим новый метод nameContains(str), принимающий один аргумент и вызывающий другой метод:

nameContains(str) — метод класса User, принимающий один аргумент. Он вызывает другой метод экземпляра getName() для получения имени пользователя.

Метод также может быть частным. Для того, чтобы сделать метод частным следует использовать префикс #.

Сделаем метод getName() частным:

#getName() — частный метод. Внутри метода nameContains(str) мы вызываем его так: this.#getName().

Будучи частным, метод #getName() не может быть вызван за пределами класса User.

4.2. Геттеры и сеттеры

Геттеры и сеттеры — это аксессоры или вычисляемые свойства. Это методы, имитирующие поля, но позволяющие читать и записывать данные.

Геттеры используются для получения данных, сеттеры — для их изменения.

Для установки запрета на присвоение полю name пустой строки, обернем частное поле #nameValue в геттер и сеттер:

4.3. Статические методы

Статические методы — это функции, принадлежащие самому классу. Они определяют логику класса, а не его экземпляров.

Для создания статического метода используется ключевое слово static перед названием метода: static myStaticMethod().

При работе со статическими методами, следует помнить о двух простых правилах:

1. Статический метод имеет доступ к статическим полям
2. Он не имеет доступа к полям экземпляров

isNameTaken() — статический метод, использующий частное статическое поле User.#takenNames для определения использованных имен.

Статические методы также могут быть частными: static #myPrivateStaticMethod(). Такие методы могут вызываться только внутри класса.

5. Наследование: extends

Классы в JavaScript поддерживают наследование с помощью ключевого слова extends.

В выражении class Child extends Parent < >класс Child наследует от класса Parent конструктор, поля и методы.

Создадим дочерний класс ContentWriter, расширяющий родительский класс User:

ContentWriter наследует от User конструктор, метод getName() и поле name. В самом ContentWriter определяется новое поле posts.

Обратите внимание, что частные поля и методы родительского класса не наследуются дочерними классами.

5.1. Родительский конструктор: super() в constructor()

Для того, чтобы вызвать конструктор родительского класса в дочернем классе, следует использовать специальную функцию super(), доступную в конструкторе дочернего класса.

Пусть конструктор ContentWriter вызывает родительский конструктор и инициализирует поле posts:

super(name) в дочернем классе ContentWriter вызывает конструктор родительского класса User.

Обратите внимание, что в дочернем конструкторе перед использованием ключевого слова this вызывается super(). Вызов super() «привязывает» родительский конструктор к экземпляру.

5.2. Родительский экземпляр: super в методах

Для того, чтобы получить доступ к родительскому методу внутри дочернего класса, следует использовать специальное сокращение super:

getName() дочернего класса ContentWriter вызывает метод getName() родительского класса User.

Это называется переопределением метода.

Обратите внимание, что super можно использовать и для статических методов родительского класса.

6. Проверка типа объекта: instanceof

Выражение object instanceof Class определяет, является ли объект экземпляром указанного класса.

Оператор instanceof полиморфичен: он исследует всю цепочку классов.

Что если нам нужно определить конкретный класс экземпляра? Для этого можно использовать свойство constructor:

7. Классы и прототипы

Надо сказать, что синтаксис классов — это хорошая абстракция над прототипным наследованием. Для использования классов не нужно обращаться к прототипам.

Однако, классы являются лишь надстройкой над прототипным наследованием. Любой класс — это функция, создающая экземпляр при вызове конструктора.

Следущие два примера идентичны.

Поэтому для понимания классов требуется хорошее знание прототипного наследования.

8. Доступность возможностей классов

Возможности классов, представленные в данной статье, распределены между спецификацией ES6 и предложениями, находящимися на третьей стадии рассмотрения:

Прим. пер.: по данным Can I use поддержка частных полей классов на сегодняшний день составляет 68%.

9. Заключение

Классы в JavaScript используются для инициализации экземпляров с помощью конструктора, определения их полей и методов. С помощью ключевого слова static можно определять поля и методы самого класса.

Наследование реализуется с помощью ключевого слова extends. Ключевое слово super позволяет получить доступ к родительскому классу из дочернего.

Для того, чтобы воспользоваться преимуществами инкапсуляции, т.е. скрыть внутренние детали реализации, сделайте поля и методы частными. Названия таких полей и методов должны начинаться с символа #.

NickTikhomirov / Qu(1-2),(4-5).md

Класс — это структура, в которую в языке С++ введены методы для обработки полей.

Ключевые слова для объявления класса:

• struct
• class
• union

И да, union тоже умеет в методы

В качестве ключевого слова может использоваться как struct, так и class. Разницы никакой кроме того, что у class все поля по умолчанию имеют статус доступа private, а у struct (и union) — по умолчанию public. Это единственная разница между классом и структурой.

Компоненты класса: поля и методы.

Инициализация полей происходит раньше конструктора.

Модификатор const на методе (в конце заголовка метода) запрещает ему обращаться к полям класса с целью изменений.

Модификатор mutable на поле класса (перед полем) позволяет методам с модификатором «const» изменять его.

Методы внутри класса и вне его.

Пример объвления метода внутри класса. Этот метод будет, по возможности, подставляемым — его текст компуктор будет просто брать и пихать в то место, где происходит вызов

Пример объвления метода вне класса. В его случае всё будет как обычно — передача управления на функцию, все дела.

Билет 2. Статусы доступа компонент класса. Операции для доступа к компонентам класса, примеры.

Свойство доступности определяет возможность доступа к полям и методам за пределами класса (через имя объекта или через указатель на объект или в производном классе).

Ключевые слова для объявления класса:

• public — Свободный доступ для методов, потомков и вызовов извне
• protected — Только для методов и потомков
• private — Только для методов

«Сеттеры» и «геттеры» (жарг.), от слов set и get. Не являются какими-то особыми фичами или ключевыми словами, а представляют собой скорее определённый стиль программирования и аттрибут «хорошего кода». То есть считается хорошим тоном сделать поля protected или private, а затем для каждого поля написать setX() и getX(), где X — название поля. Практическая польза — в этих функциях могут быть представлены какие-то проверки или преобразования для значений, чтобы, например, в поле класса не поставили неправильное число. «Геттеры» чаще всего делают с модификатором const.

Билет 4. Статические компоненты класса, назначение, пример.

Перед полем или методом можно дописать ключевое слово static — тогда он(о) станет станет статическим. На статические поля и методы распространяются модификаторы доступа.

Статическое поле существует в единственном числе вне зависимости от количества объектов класса. Для всех них оно одинаково. Получить к нему доступ можно либо через имя класса ( A::a ), либо через имя какого-нибудь объекта этого класса. Инициализировать статическое поле надо вне класса, потому что иначе будут происходить всякие странности вроде переинициализации поля с каждым созданным объектом.

Статический метод — такой метод, который может быть вызван по имени класса, даже если не создано ни одного объекта этого класса. Он не взаимодействует ни с какими полями и методами класса кроме статических. К нем можно обращаться точно так же, как к ст.полю.

Билет 5. Указатель this, примеры использования.

Из курса алгоритмических языков мы знаем, что функции хранятся в стеке, а ещё при вызове не-inline функции у нас происходит передача управления на функцию. Также мы знаем, что методы класса взаимодействуют с полями того объекта, для которого они вызваны. То есть мой геттер фамилии возвращает именно мою фамилию, а не, например, Толину. В связи с этим возникает вопрос — у нас что, все методы класса дублируются столько раз, сколько объектов мы создадим? Прям за каждый объект в стек функций докладывается ещё одна?

Ответ: нет. Просто у каждого (не static) метода есть секретный аргумент — указатель на конкретный объект. Когда мы вызываем метод для какого-то объекта, в него передаётся указатель на него — так функция понимает, с чьими конкретно полями она работает. Программисту тоже разрешено взаимодействовать с этим указателем через ключевое слово this, которое по умолчанию определено внутри каждого (не static) метода любого класса.