Objektumorientált programozás C# nyelven

Objektumorientált programozás C# nyelven 1. rész Osztályok és objektumok Mezık és metódusok Konstruktor és destruktor Láthatósági szintek Névterek és hatókörök Osztály szintő tagok Beágyazott osztályok Felbontott típusok Miklós Árpád, BMF NIK, 2006 [email protected]

Hallgatói tájékoztató A jelen bemutatóban található adatok, tudnivalók és információk a számonkérendı anyag vázlatát képezik. Ismeretük szükséges, de nem elégséges feltétele a sikeres zárthelyinek, illetve vizsgának. Sikeres zárthelyihez, illetve vizsgához a jelen bemutató tartalmán felül a kötelezı irodalomként megjelölt anyag, a gyakorlatokon szóban, illetve a táblán átadott tudnivalók ismerete, valamint a gyakorlatokon megoldott példák és az otthoni feldolgozás céljából kiadott feladatok önálló megoldásának képessége is szükséges.

V1.5

2006. október 17.

Miklós Árpád, BMF NIK, 2006 [email protected]

2

Osztályok és objektumok • Osztály: belsı adatok és a rajtuk mőveleteket végzı algoritmusok által alkotott egységes adattípus • Objektum: valamely osztály egy tényleges példánya – Az objektumok (bizonyos esetekben maguk az osztályok is) a program futása során egymással kommunikálnak

• Osztály tartalma (az osztály „tagjai”): – Mezık („field”) • Normál és csak olvasható változók, konstansok („constant”)

– Metódusok („method”) • Normál metódusok, konstruktorok („constructor”), destruktorok („destructor”)

– – – –

Tulajdonságok* („property”) és indexelık* („indexer”) Események* („event”) Operátorok* („operator”) Beágyazott típusok („nested type”) • Osztályok („class”), struktúrák* („struct”), interfészek* („interface”), képviselık* („delegate”)

V1.5

2006. október 17.


3

Osztályok és objektumok • Az osztályok deklarálása a class kulcsszó segítségével történik – Az osztályok deklarációja egyben tartalmazza az összes tag leírását és a metódusok megvalósítását • Az osztályoknál tehát nincs külön deklaráció (létrehozás) és definíció (kifejtés)

class Példaosztály { // Itt kell deklarálnunk az osztály összes tagját (mezıket, metódusokat… ) // A metódusok konkrét megvalósítását szintén itt kell megadnunk }

• Osztályok és objektumok tagjainak elérése: „ . ” operátor – Példány szintő tagoknál a példány nevét, osztály szintő tagoknál (ezeket lásd késıbb) az osztály nevét kell az operátor elé írnunk • Az osztály saját tagjainak elérésekor (tehát az osztály saját metódusainak belsejében) nem kötelezı kiírni a példány, illetve az osztály nevét V1.5

2006. október 17.


4

Mezők • Minden változó tagja egy osztálynak (tagváltozó) – Ezeket az adatelemeket nevezzük mezıknek

• A mezık értéke helyben is megadható (inicializálás) string jegy = "jeles"; int j = -10;

• A mezık lehetnek – Olvasható/írható mezık • Értékük tetszés szerint olvasható és módosítható

– Csak olvasható mezık • Értékük kizárólag inicializálással vagy konstruktorból állítható be

readonly string SosemVáltozomMeg = "I Will Stay The Same";

– Konstans mezık • Értéküket a fordítóprogram elıre letárolja, futási idıben sosem módosíthatók

const double π = 3.14159265; const int összeg = 23 * (45 + 67); V1.5

2006. október 17.


5

Metódusok • Minden metódus tagja egy osztálynak (tagfüggvény) • A metódusok rendelkezhetnek – Megadott vagy változó darabszámú paraméterrel (params kulcsszó) void EgyparaméteresMetódus(bool feltétel); void TöbbparaméteresMetódus(int a, float b, string c); void MindenbılSokatElfogadóMetódus(params object[] paraméterTömb);

– Visszatérési értékkel • Nem kötelezı, ha nincs, ezt a void kulcsszóval kell jelölni

void NincsVisszatérésiÉrtékem(); int EgészSzámotAdokVissza(float paraméter); string VálaszomEgyKaraktersorozat(string bemenıAdat); SajátTípus Átalakító(SajátTípus forrásObjektum, int egyikMezıÚjÉrtéke, string másikMezıÚjÉrtéke);

• A paraméterek és a visszatérési érték határozzák meg azt a protokollt, amelyet a metódus használatához be kell tartani – Szokás ezt a metódus „aláírásának” vagy „szignatúrájának” is nevezni V1.5

2006. október 17.


6

Speciális metódusok – a konstruktor • Minden osztálynak rendelkeznie kell konstruktorral – A konstruktor gondoskodik az osztály példányainak létrehozásáról • Szokás „példánykonstruktornak” is nevezni

– A konstruktorok neve mindig megegyezik az osztály nevével – Több konstruktort is létrehozhatunk más-más paraméterlistával • Egy konstruktor a this kulcsszó segítségével meghívhat egy másik konstruktort is

– Ha mi magunk nem deklarálunk konstruktort, a C# fordító automatikusan létrehoz egy paraméter nélküli alapértelmezett konstruktort

• Új objektum a new operátor segítségével hozható létre – A new operátor gondoskodik a megfelelı konstruktor hívásáról • Az osztályok konstruktorait kívülrıl nem kell és nem is lehet más módon meghívni Paraméter nélküli konstruktor hívása

System.Object Igaziİskövület = new System.Object(); SajátTípus példány = new SajátTípus(25);

V1.5

2006. október 17.

Egy „int” típusú paraméterrel rendelkezı konstruktor hívása


7

Speciális metódusok – a destruktor • Az osztályoknak nem kötelezı destruktorral rendelkezniük – A destruktor neve egy „ ~ ” karakterbıl és az osztály nevébıl áll

• Az objektumok megszüntetése automatikus – Akkor szőnik meg egy objektum, amikor már biztosan nincs rá szükség • Az objektumok megszüntetésének idıpontja nem determinisztikus (nem kiszámítható)

– A futtatókörnyezet gondoskodik a megfelelı destruktor hívásáról • Nem kell (és nem is lehet) közvetlenül meghívni az osztályok destruktorait • A destruktor nem tudhatja, pontosan mikor hívódik meg

– Destruktorra ritkán van szükség class SajátTípus { // Destruktor ~SajátTípus() { } } V1.5

2006. október 17.


8

Láthatósági szintek • Láthatósági (hozzáférési) szintek a C# nyelvben Szint

Hozzáférési lehetıség az adott taghoz

public

Korlátlan

protected

Adott osztály és leszármazottai*

internal

Adott program, adott osztály

protected internal

Adott program, adott osztály és leszármazottai* .NET1

private

Adott osztály

1

Megjegyzés

.NET

A .NET biztosít még egy további láthatósági szintet („protected and internal”), amelyet a C# nyelv nem támogat

– A névterek láthatósága mindig public – A típusok (osztályok) láthatósága public vagy internal (alapértelmezés) – Az osztályok tagjainak láthatósága tetszılegesen megválasztható • A tagok láthatósága alapértelmezésben mindig private • A beágyazott típusok (osztályok) láthatóság szempontjából normál tagoknak minısülnek (láthatóságuk tetszılegesen megadható, alapértelmezésben private) • A felsorolások elemeinek és az interfészek* tagjainak láthatósága mindig public V1.5

2006. október 17.


9

Példaosztály class Részvény { private readonly string részvénynév; private double részvényárfolyam = 0.0; public int Darabszám; public Részvény(string név, double árfolyam, int darabszám) { // Konstruktor (neve megegyezik az osztály nevével) - beállítja az adatmezık kezdeti értékét } public void Vétel(int mennyiség) { // A paraméterben megadott mennyiségő részvény vásárlása } public void Eladás(int mennyiség) { // A paraméterben megadott mennyiségő részvény eladása } public void ÁrfolyamBeállítás(double árfolyam) { // Az aktuális árfolyam beállítása a paraméterben megadott árfolyam alapján } public double Érték() { // Részvény összértékének kiszámítása } } V1.5

részvénykezelı.cs 2006. október 17.


10

Példaosztály (folytatás) class Részvénykezelı { static void Main() { Részvény IBM = new Részvény("IBM", 77.59, 100); Részvény nVidia = new Részvény("NVDA", 21.49, 100); IBM.Vétel(50); nVidia.Vétel(25); nVidia.ÁrfolyamBeállítás(29.15); nVidia.Eladás(50); System.Console.WriteLine("IBM: " + IBM.Darabszám + " db ($" + IBM.Érték() + ")"); System.Console.WriteLine("nVidia: " + nVidia.Darabszám + " db ($" + nVidia.Érték() + ")"); System.Console.ReadLine(); } }

részvénykezelı.cs V1.5

2006. október 17.


11

Névterek • A névterek az elnevezések tetszıleges logikai csoportosítását teszik lehetıvé – Nincs közük a fizikai tároláshoz (fájlokhoz és mappákhoz) • Egy fájlban több névtér, egy névtér több fájlban is elhelyezhetı

– Tetszılegesen egymásba ágyazhatók • A beágyazott névterek tagjait a „ . ” karakterrel választhatjuk el

– A névtérbe be nem sorolt elemek egy ún. globális névtérbe kerülnek namespace A { namespace B { class Egyik {…} } }

Ez a két névtér azonos (A.B)

… A.B.Egyik példa = new A.B.Egyik();

namespace A.B { class Másik {…} } namespace C { class Harmadik {…} } … A.B.Másik példa2 = new A.B.Másik(); C.Harmadik példa3 = new C.Harmadik();

x.cs V1.5

2006. október 17.


y.cs 12

Névterek (folytatás) • Minden névre a saját névterével együtt kell hivatkozni – A teljes (minısített) név formája: névtér.elnevezés – A névterek importálhatók (hivatkozás céljára elıkészíthetık) a using kulcsszó segítségével • Ezt követıen az adott névtérben található elnevezések elé hivatkozáskor nem kell kiírni a névteret, feltéve, hogy az elnevezés így is egyértelmően azonosítható

using System; using System.Text;

– A névtereknek importálás helyett álnév is adható • Célja a hosszú, de importálni nem kívánt névterek egyértelmő rövidítése Importált névtér using System; using SOAP = System.Runtime.Serialization.Formatters.Soap; … SOAP.SoapFormatter formázó = new SOAP.SoapFormatter(); Console.WriteLine(formázó);

Nem importált névtér álnévvel

– A névterek Microsoft által javasolt formátuma: Cégnév.Technológia.Funkció[.Design] • Példa: Microsoft.VisualBasic.CompilerServices V1.5

2006. október 17.


13

Hatókörök • Kijelöli a változók érvényességi tartományát – Nem azonos a névtérrel (amely a hivatkozás módját szabályozza)

• A C# hatókörre vonatkozó szabályai: – Osztályok tagváltozói csak ott érhetık el, ahol az osztály is elérhetı – Helyi változók a deklarációjukat tartalmazó blokk vagy metódus lezárásáig („ } ”) érhetık el – A for, foreach, while, do…while utasításokban deklarált helyi változók csak az adott utasítás belsejében érhetık el – Ha egy változó érvényes, de nem azonosítható egyértelmően, akkor a C# a hivatkozást a legbelsı érvényességi tartományra vonatkoztatja • Azonos érvényességi tartományon belül azonos néven nem hozhatók létre változók • A tagváltozók érvényességi tartományában létrehozhatók azonos nevő helyi változók • Ebben az esetben a legbelsı változó „elrejti” a vele azonos nevő, hozzá képest külsı szinten elhelyezkedı változókat • Ha a legbelsı érvényességi tartományban egy azonos nevő külsı tagváltozót kívánunk elérni, akkor példány szintő változók esetén a this kulcsszót, osztály szintő változók esetén az osztály nevét kell a változó elé írnunk „ . ” karakterrel elválasztva V1.5

2006. október 17.


14

Metódusok átdefiniálása • Egy osztályon belül is létrehozhatunk több azonos nevő, de eltérı paraméterlistával és visszatérési értékkel rendelkezı metódust – Ezzel a technikával ugyanazt a funkciót többféle paraméterekkel és visszatérési értékkel is meg tudjuk valósítani ugyanazon a néven – Logikusabb, átláthatóbb programozási stílust tesz lehetıvé class Részvény { … public void Vétel(int mennyiség) { // A paraméterben megadott mennyiségő részvény vásárlása darabszám += mennyiség; } public void Vétel(int mennyiség, double árfolyam) { // A paraméterben megadott mennyiségő részvény vásárlása a megadott árfolyam beállításával Darabszám += mennyiség; részvényárfolyam = árfolyam; } } V1.5

2006. október 17.


15

A this paraméter • A példány szintő metódusokban szükség lehet rá, hogy hivatkozni tudjunk arra az objektumra, amelyik a metódust éppen végrehajtja • E hivatkozás a rejtett this paraméter segítségével valósul meg – A rejtett this paraméter minden példány szintő metódusban az aktuális objektumot jelöli • Osztály szintő tagok esetén ez a paraméter nem létezik (az osztály szintő tagokat lásd késıbb)

– Nem kell deklarálni, ezt a fordítóprogram automatikusan megteszi – Általában a következı esetekben használatos: • Az aktuális objektumot paraméterként vagy eredményként szeretnénk átadni • Az érvényes hatókörön belül több azonos nevő tag található (pl. egymásba ágyazott hatókörök vagy névterek esetén), így ezek a tagok csak segítséggel azonosíthatók egyértelmően

V1.5

2006. október 17.


16

A this paraméter (példa) • Milyen nehézség adódott volna, ha a fenti példaosztályban az alábbi mezıneveket használjuk? class Részvény { private string név; private double árfolyam; public int darabszám; public Részvény(string név, double árfolyam, int darabszám) { részvénynév = név; Probléma: hogyan tudjuk módosítani a „Részvény” részvényárfolyam = árfolyam; osztály „név”, „árfolyam” és „darabszám” nevő mezıit? Darabszám = darabszám; } public void ÁrfolyamBeállítás(double árfolyam) { részvényárfolyam = árfolyam; } } V1.5

2006. október 17.


17

A this paraméter (példa) • Megoldás a this paraméter segítségével class Részvény { private string név; private double árfolyam; public int darabszám; public Részvény(string név, double árfolyam, int darabszám) { this.név = név; this.árfolyam = árfolyam; this.darabszám = darabszám; } public void ÁrfolyamBeállítás(double árfolyam) { this.árfolyam = árfolyam; } } V1.5

2006. október 17.


18

Osztály szintű tagok • Az osztály szintő mezık az osztály saját adatmezıi – Minden osztály csak egyet tárol ezekbıl a mezıkbıl, függetlenül a késıbb létrehozott példányok számától • Ezeket a mezıket tehát nem a példányok, hanem maga az osztály birtokolja

• Az osztály szintő metódusok az osztályon mőködnek – Akkor is hívhatók, ha még egyetlen példány sem létezik az osztályból • Csak osztály szintő mezıket használhatnak • Osztály szintő metódusoknál nem létezik aktuális objektum, így this paraméter sem • Konkrét példányt nem igénylı feladatra is alkalmasak (pl. fıprogram megvalósítása)

• Az osztály szintő tagokat a static kulcsszóval jelöljük // …és most már minden kulcsszót könnyen felismerhetünk ebben a "bonyolult" programban☺ internal class ElsıProgram { public static void Main() { System.Console.WriteLine("Hello, C# World"); } } V1.5

2006. október 17.


19

Osztály szintű tagok (példa, 1. rész) using System; class Példányszámláló { public static int Darabszám;

Osztály szintő adatmezı

Osztály szintő konstruktor static Példányszámláló() (egyik fı célja az osztály szintő mezık { kezdeti értékének beállítása) Darabszám = 0; } Konstruktor public Példányszámláló() { Darabszám++; } Destruktor ~Példányszámláló() { Darabszám--; Console.WriteLine("Megszőnt egy példány. A fennmaradók száma: " + Darabszám); }

} példányszámláló.cs V1.5

2006. október 17.


20

Osztály szintű tagok (példa, 2. rész) class PéldányszámlálóTeszt { static void Main() { Példányszámláló teszt = new Példányszámláló(); Console.WriteLine("Létrehoztam egy példányt"); Console.WriteLine("Példányszám: " + Példányszámláló.Darabszám); for (int i = 0; i < 10; i++) new Példányszámláló(); Console.WriteLine("Létrehoztam még tíz példányt"); Console.WriteLine("Példányszám: " + Példányszámláló.Darabszám); Console.ReadLine(); } }

példányszámláló.cs V1.5

2006. október 17.


21

Beágyazott osztályok • Az osztályok tetszıleges mélységben egymásba ágyazhatók – Az egymásba ágyazással logikai tartalmazást jelezhetünk • Az egymásba ágyazás nem jelent hierarchikus alá-, illetve fölérendelést

– A beágyazott típusok (osztályok) láthatóság szempontjából normál tagoknak minısülnek (láthatóságuk tehát tetszılegesen megadható, alapértelmezésben private)

• Beágyazott osztályokra azok teljes (minısített) nevével hivatkozhatunk – A hivatkozás formája: osztály.beágyazottosztály

V1.5

2006. október 17.


22

Beágyazott osztályok (példa) using System; class KülsıOsztály { public class BelsıOsztály { public void Üzenı() { Console.WriteLine("Hurrá, belül vagyunk!"); } } public void Üzenı() { Console.WriteLine("Kívül vagyunk."); } } … KülsıOsztály K = new KülsıOsztály(); KülsıOsztály.BelsıOsztály B = new KülsıOsztály.BelsıOsztály(); K.Üzenı(); B.Üzenı(); V1.5

2006. október 17.


beágyazottosztályok.cs 23

Felbontott típusok • A felbontott típusok több fizikai részre osztott, logikai szempontból viszont egységes típusok – Példa: egy-egy osztály forráskódja elosztva, több fájlban is tárolható – A felbontott típusok minden részét a partial kulcsszóval kell megjelölni – Elınye, hogy a típusok úgy oszthatók meg több programozó vagy automatikus kódgenerátor között, hogy fizikailag nem kell osztozniuk a forrásfájlokon • Különválasztható (és ezáltal külön fejleszthetı és verzionálható) az osztályok automatikusan, illetve kézzel elıállított része • Különválasztható az egyes osztályok kódján dolgozó fejlesztıcsapatok munkája is

• A felbontott típusok elemeit a C# fordító összefésüli – A fordító úgy kezeli az elemeket, mintha egy fájlban, egy típusdefinícióként hoztuk volna létre ıket • Ellentmondás esetén a fordítás nem lehetséges • A felbontott típusok elemei csak együtt, egyszerre fordíthatók le – Nem lehetséges tehát már lefordított osztályokat utólag ilyen technikával bıvíteni

V1.5

2006. október 17.


24

Felbontott típusok (példa) partial class Részvény { private readonly string részvénynév; private double részvényárfolyam = 0.0; public int Darabszám; class Részvény public Részvény(string név, double árfolyam, int darabszám) {…} { } private readonly string részvénynév; Részvény_KovácsJános.cs private double részvényárfolyam = 0.0; public int Darabszám; public Részvény(string név, double árfolyam, int darabszám) {…} partial class Részvény public void Vétel(int mennyiség) {…} { public void Vétel(int mennyiség) {…}public void Eladás(int mennyiség) {…} public void ÁrfolyamBeállítás(double árfolyam) {…} public void Eladás(int mennyiség) {…} double public void ÁrfolyamBeállítás(doublepublic árfolyam) {…}Érték() {…} } public double Érték() {…} } Részvény_SzabóPéter.cs V1.5

2006. október 17.


25

Objektumorientált programozás C# nyelven

Recommend Documents