// Продемонстрировать применение модификатора доступа protected. using System;
class В { protected int i, j; // члены, закрытые для класса В, // но доступные для класса D public void Set(int a, int b) { i = a; j = b; } public void Show() { Console.WriteLine(i + " " + j); }
}
class D : В { int k; // закрытый член // члены i и j класса В доступны для класса D public void Setk() { k = i * j; } public void Showk() { Console.WriteLine(k); }
}
class ProtectedDemo { static void Main() { D ob = new D(); ob.Set(2, 3); // допустимо, поскольку доступно для класса D ob.Show(); // допустимо, поскольку доступно для класса D ob.Setk(); // допустимо, поскольку входит в класс D ob.Showk(); // допустимо, поскольку входит в класс D } } В данном примере класс В наследуется классом D, а его члены i и j объявлены как protected, и поэтому они доступны для метода Setk(). Если бы члены i и j класса В были объявлены как private, то они оказались бы недоступными для класса D, и при веденный выше код нельзя было бы скомпилировать. Аналогично состоянию public и private, состояние protected сохраняется за членом класса независимо от количества уровней наследования. Поэтому когда про изводный класс используется в качестве базового для другого производного класса, лю бой защищенный член исходного базового класса, наследуемый первым производным классом, наследуется как защищенный и вторым производным классом. Несмотря на всю свою полезность, защищенный доступ пригоден далеко не для всех ситуаций. Так, в классе TwoDShape из приведенного ранее примера требовалось, чтобы значения его членов Width и Height были доступными открыто, поскольку нужно было управлять значениями, которые им присваивались, что было бы невоз можно, если бы они были объявлены как protected. В данном случае более подходя щим решением оказалось применение свойств, чтобы управлять доступом, а не пре дотвращать его. Таким образом, модификатор доступа protected следует применять в том случае, если требуется создать член класса, доступный для всей иерархии клас сов, но для остального кода он должен быть закрытым. А для управления доступом к значению члена класса лучше воспользоваться свойством. ## Конструкторы и наследование В иерархии классов допускается, чтобы у базовых и производных классов были свои собственные конструкторы. В связи с этим возникает следующий резонный вопрос: какой конструктор отвечает за построение объекта производного класса: конструктор базового класса, конструктор производного класса или же оба? На этот вопрос можно ответить так: конструктор базового класса конструирует базовую часть объекта, а кон структор производного класса — производную часть этого объекта. И в этом есть своя логика, поскольку базовому классу неизвестны и недоступны любые элементы произ водного класса, а значит, их конструирование должно происходить раздельно. В при веденных выше примерах данный вопрос не возникал, поскольку они опирались на автоматическое создание конструкторов, используемых в C# по умолчанию. Но на практике конструкторы определяются в большинстве классов. Ниже будет показано, каким образом разрешается подобная ситуация. Если конструктор определен только в производном классе, то все происходит очень просто: конструируется объект производного класса, а базовая часть объекта автома тически конструируется его конструктором, используемым по умолчанию. В качестве примера ниже приведен переработанный вариант класса Triangle, в котором опре деляется конструктор, а член Style делается закрытым, так как теперь он устанавли вается конструктором.
// Добавить конструктор в класс Triangle. using System;
// Класс для двумерных объектов. class TwoDShape { double pri_width; double pr.i_height; // Свойства ширины и длины объекта. public double Width { get { return pri_width; } set { pri_width = value < 0 ? -value : value; } } public double Height { get { return pri_height; } set { pri_height = value < 0 ? -value : value; } } public void ShowDim() { Console.WriteLine("Ширина и длина равны " + Width + " и " + Height); }
}
// Класс для треугольников, производный от класса TwoDShape. class Triangle : TwoDShape { string Style; // Конструктор. public Triangle(string s, double w, double h) { Width = w; // инициализировать член базового класса Height = h; // инициализировать член базового класса Style = s; // инициализировать член производного класса } // Возвратить площадь треугольника. public double Area() { return Width * Height / 2; } // Показать тип треугольника. public void ShowStyle() { Console.WriteLine("Треугольник " + Style); }
}
class Shapes3 { static void Main() { Triangle t1 = new Triangle("равнобедренный", 4.0, 4.0); Triangle t2 = new Triangle("прямоугольный", 8.0, 12.0); Console.WriteLine("Сведения об объекте t1: "); t1.ShowStyle(); t1.ShowDim(); Console.WriteLine("Площадь равна " + t1.Area()); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("Сведения об объекте t2: "); t2.ShowStyle(); t2.ShowDim(); Console.WriteLine("Площадь равна " + t2.Area()); }
} В данном примере конструктор класса Triangle инициализирует наследуемые члены класса TwoDShape вместе с его собственным полем Style.
Когда конструкторы определяются как в базовом, так и в производном классе, про цесс построения объекта несколько усложняется, поскольку должны выполняться конструкторы обоих классов. В данном случае приходится обращаться к еще одному ключевому слову языка С#: base, которое находит двоякое применение: во-первых, для вызова конструктора базового класса; и во-вторых, для доступа к члену базового класса, скрывающегося за членом производного класса. Ниже будет рассмотрено первое при менение ключевого слова base. Вызов конструкторов базового класса
С помощью формы расширенного объявления конструктора производного класса и ключевого слова base в производном классе может быть вызван конструктор, опре деленный в его базовом классе. Ниже приведена общая форма этого расширенного объявления: конструктор_производного_класса(список_параметров) : base(список_аргументов) { // тело конструктора }
где список_аргументов обозначает любые аргументы, необходимые конструктору в базовом классе. Обратите внимание на местоположение двоеточия.
Для того чтобы продемонстрировать применение ключевого слова base на кон кретном примере, рассмотрим еще один вариант класса TwoDShape в приведенной ниже программе. В данном примере определяется конструктор, инициализирующий свойства Width и Height. Затем этот конструктор вызывается конструктором класса Triangle. // Добавить конструктор в класс TwoDShape. using System; // Класс для двумерных объектов. class TwoDShape { double pri_width; double pri_height; // Конструктор класса TwoDShape. public TwoDShape(double w, double h) { Width = w; Height = h; } // Свойства ширины и высоты объекта. public double Width { get { return pri_width; } set { pri_width = value < 0 ? -value : value; } } public double Height { get { return pri_height; } set { pri_height = value < 0 ? -value : value; } } public void ShowDim() { Console.WriteLine("Ширина и высота равны " + Width + " и " + Height); } } // Класс для треугольников, производный от класса TwoDShape. class Triangle : TwoDShape { string Style; // Вызвать конструктор базового класса. public Triangle(string s, double w, double h) : base(w, h) { Style = s; } // Возвратить площадь треугольника. public double Area() { return Width * Height / 2; } // Показать тип треугольника. public void ShowStyle() { Console.WriteLine("Треугольник " + Style); } } class Shapes4 { static void Main() { Triangle t1 = new Triangle("равнобедренный", 4.0, 4.0); Triangle t2 = new Triangle("прямоугольный", 8.0, 12.0); Console.WriteLine("Сведения об объекте t1: "); t1.ShowStyle(); t1.ShowDim(); Console.WriteLine("Площадь равна " + t1.Area()); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("Сведения об объекте t2: "); t2.ShowStyle(); t2.ShowDim(); Console.WriteLine("Площадь равна " + t2.Area()); } }
Теперь конструктор класса Triangle объявляется следующим образом. public Triangle( string s, double w, double h) : base(w, h) {
В данном варианте конструктор Triangle() вызывает метод base с параметрами w и h. Это, в свою очередь, приводит к вызову конструктора TwoDShape(), инициа лизирующего свойства Width и Height значениями параметров w и h. Они больше не инициализируются средствами самого класса Triangle, где теперь остается ини циализировать только его собственный член Style, определяющий тип треугольника. Благодаря этому класс TwoDShape высвобождается для конструирования своего по добъекта любым избранным способом. Более того, в класс TwoDShape можно ввести функции, о которых даже не будут подозревать производные классы, что предотвра щает нарушение существующего кода.
С помощью ключевого слова base можно вызвать конструктор любой формы, определяемой в базовом классе, причем выполняться будет лишь тот конструктор, па раметры которого соответствуют переданным аргументам. В качестве примера ниже приведены расширенные варианты классов TwoDShape и Triangle, в которые вклю чены как используемые по умолчанию конструкторы, так и конструкторы, принимаю щие один аргумент. // Добавить дополнительные конструкторы в класс TwoDShape. using System; class TwoDShape { double pri_width; double pri_height; // Конструктор, вызываемый по умолчанию. public TwoDShape() { Width = Height = 0.0; } // Конструктор класса TwoDShape. public TwoDShape(double w, double h) { Width = w; Height = h; } // Сконструировать объект равной ширины и высоты. public TwoDShape(double х) { Width = Height = x; } // Свойства ширины и высоты объекта. public double Width { get { return pri_width; } set { pri_width = value < 0 ? -value : value; } } public double Height { get { return pri_height; } set { pri_height = value < 0 ? -value : value; } } public void ShowDim() { Console.WriteLine("Ширина и высота равны " + Width + " и " + Height); } } // Класс для треугольников, производный от класса TwoDShape. class Triangle : TwoDShape { string Style; /* Конструктор, используемый по умолчанию. Автоматически вызывает конструктор, доступный по умолчанию в классе TwoDShape. */ public Triangle() { Style = "null"; } // Конструктор, принимающий три аргумента. public Triangle( string s, double w, double h) : base (w, h) { Style = s; } // Сконструировать равнобедренный треугольник. public Triangle(double x) : base(x) { Style = "равнобедренный"; } // Возвратить площадь треугольника. public double Area() { return Width * Height / 2; } // Показать тип треугольника. public void ShowStyle() { Console.WriteLine("Треугольник " + Style); } } class Shapes5 { static void Main() { Triangle t1 = new Triangle(); Triangle t2 = new Triangle("прямоугольный", 8.0, 12.0); Triangle t3 = new Triangle(4.0); t1 = t2; Console.WriteLine("Сведения об объекте t1: "); t1.ShowStyle(); t1.ShowDim(); Console.WriteLine("Площадь равна " + t1.Area()); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("Сведения об объекте t2: "); t2.ShowStyle(); t2.ShowDim(); Console.WriteLine("Площадь равна " + t2.Area()); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("Сведения об объекте t3: "); t3.ShowStyle(); t3.ShowDim(); Console.WriteLine("Площадь равна " + t3.Area()); Console.WriteLine(); } }