Полное руководство. С# 4.0

Следовательно, при обращении ob.MyMeth(i)

вызывается метод MyMeth(int x), но при обращении ob.MyMeth(ref i)

вызывается метод MyMeth(ref int x).

Несмотря на то что модификаторы параметров ref и out учитываются, когда при нимается решение о перегрузке метода, отличие между ними не столь существенно. Например, два следующих варианта метода MyMeth оказываются недействите льными. // Неверно! public void MyMeth(out int x) { // ... public void MyMeth(ref int x) { // ...

В данном случае компилятор не в состоянии различить два варианта одного и того же метода MyMeth только на основании того, что в одном из них используется пара метр out, а в другом — параметр ref.

Перегрузка методов поддерживает свойство полиморфизма, поскольку именно та ким способом в C# реализуется главный принцип полиморфизма: один интерфейс — множество методов. Для того чтобы стало понятнее, как это делается, обратимся к конкретному примеру. В языках программирования, не поддерживающих перегрузку методов, каждому методу должно быть присвоено уникальное имя. Но в программи ровании зачастую возникает потребность реализовать по сути один и тот же метод для обработки разных типов данных. Допустим, что требуется функция, определяю щая абсолютное значение. В языках, не поддерживающих перегрузку методов, обычно приходится создавать три или более вариантов такой функции с несколько отличаю щимися, но все же разными именами. Например, в С функция abs возвращает аб солютное значение целого числа, функция labs — абсолютное значение длинного целого числа, а функция fabs — абсолютное значение числа с плавающей точкой обычной (одинарной) точности.

В С перегрузка не поддерживается, и поэтому у каждой функции должно быть свое, особое имя, несмотря на то, что все упомянутые выше функции, по существу, делают одно и то же — определяют абсолютное значение. Но это принципиально усложняет положение, поскольку приходится помнить имена всех трех функций, хотя они реали зованы по одному и тому же основному принципу. Подобные затруднения в С# не воз никают, поскольку каждому методу, определяющему абсолютное значение, может быть присвоено одно и то же имя. И действительно, в состав библиотеки классов для среды .NET Framework входит метод Abs, который перегружается в классе System.Math для обработки данных разных числовых типов. Компилятор C# сам определяет, какой имен но вариант метода Abs следует вызывать, исходя из типа передаваемого аргумента. Главная ценность перегрузки заключается в том, что она обеспечивает доступ к свя занным вместе методам по общему имени. Следовательно, имя Abs обозначает общее выполняемое действие, а компилятор сам выбирает конкретный вариант метода по обстоятельствам. Благодаря полиморфизму несколько имен сводятся к одному. Не смотря на всю простоту рассматриваемого здесь примера, продемонстрированный в нем принцип полиморфизма можно расширить, чтобы выяснить, каким образом перегрузка помогает справляться с намного более сложными ситуациями в програм мировании.

Когда метод перегружается, каждый его вариант может выполнять какое угодно действие. Для установления взаимосвязи между перегружаемыми методами не суще ствует какого-то одного правила, но с точки зрения правильного стиля программи рования перегрузка методов подразумевает подобную взаимосвязь. Следовательно, использовать одно и то же имя для несвязанных друг с другом методов не следует, хотя это и возможно. Например, имя Sqr можно было бы выбрать для методов, воз вращающих квадрат и квадратный корень числа с плавающей точкой. Но ведь это принципиально разные операции. Такое применение перегрузки методов противо речит ее первоначальному назначению. На практике перегружать следует только тесно связанные операции.

В C# определено понятие сигнатуры, обозначающее имя метода и список его па раметров, Применительно к перегрузке это понятие означает, что в одном классе не должно существовать двух методов с одной и той же сигнатурой. Следует подчеркнуть, что в сигнатуру не входит тип возвращаемого значения, поскольку он не учитывается, когда компилятор C# принимает решение о перегрузке метода. В сигнатуру не входит также модификатор params. Перегрузка конструкторов

Как и методы, конструкторы также могут перегружаться. Это дает возможность конструировать объекты самыми разными способами. В качестве примера рассмотрим следующую программу. // Продемонстрировать перегрузку конструктора. using System; class MyClass { public int x; public MyClass { Console.WriteLine("В конструкторе MyClass."); x = 0; } public MyClass(int i) { Console.WriteLine("В конструкторе MyClass(int)."); x = i; } public MyClass(double d) { Console.WriteLine("В конструкторе MyClass(double)."); x = (int) d; } public MyClass(int i, int j) { Console.WriteLine("В конструкторе MyClass(int, int)."); x = i * j; } } class OverloadConsDemo { static void Main { MyClass t1 = new MyClass; MyClass t2 = new MyClass(88); MyClass t3 = new MyClass(17.23); MyClass t4 = new MyClass(2, 4); Console.WriteLine("t1.x: " + t1.x); Console.WriteLine("t2.х: " + t2.x); Console.WriteLine("t3.x: " + t3.x); Console.WriteLine("t4.x: " + t4.x); } }

При выполнении этой программы получается следующий результат. В конструкторе MyClass. В конструкторе MyClass(int). В конструкторе MyClass(double). В конструкторе MyClass(int, int). t1.x: 0 t2.x: 88 t3.x: 17 t4.x: 8

В данном примере конструктор MyClass перегружается четыре раза, всякий раз конструируя объект по-разному. Подходящий конструктор вызывается каждый раз, исходя из аргументов, указываемых при выполнении оператора new. Перегрузка кон структора класса предоставляет пользователю этого класса дополнительные преиму щества в конструировании объектов.

Одна из самых распространенных причин для перегрузки конструкторов заключа ется в необходимости предоставить возможность одним объектам инициализировать другие. В качестве примера ниже приведен усовершенствованный вариант разработан ного ранее класса Stack, позволяющий конструировать один стек из другого. // Класс для хранения символов в стеке. using System; class Stack { // Эти члены класса являются закрытыми. char[] stck; // массив, содержащий стек int tos; // индекс вершины стека // Сконструировать пустой объект класса Stack по заданному размеру стека. public Stack(int size) { stck = new char[size]; // распределить память для стека tos = 0; } // Сконструировать объект класса Stack из существующего стека. public Stack(Stack ob) { // Распределить память для стека. stck = new char[ob.stck.Length]; // Скопировать элементы в новый стек. for(int i=0; i < ob.tos; i++) stck[i] = ob.stck[i]; // Установить переменную tos для нового стека. tos = ob.tos; } // Поместить символы в стек. public void Push(char ch) { if (tos==stck.Length) { Console.WriteLine(" - Стек заполнен."); return; } stck[tos] = ch; tos++; } // Извлечь символ из стека. public char Pop { if (tos==0) { Console.WriteLine(" - Стек пуст."); return (char) 0; } tos--; return stck[tos]; } // Возвратить значение true, если стек заполнен. public bool IsFull { return tos==stck.Length; } // Возвратить значение true, если стек пуст. public bool IsEmpty { return tos==0; } // Возвратить общую емкость стека. public int Capacity { return stck.Length; } // Возвратить количество объектов, находящихся в настоящий момент в стеке. public int GetNum { return tos; } } // Продемонстрировать применение класса Stack. class StackDemo { static void Main { Stack stk1 = new Stack(10); char ch; int i; // Поместить ряд символов в стек stk1. Console.WriteLine("Поместить символы А-J в стек stk1."); for(i=0; !stk1.IsFull; i++) stk1.Push((char) ('A' + i)); // Создать копию стека stck1. Stack stk2 = new Stack(stk1); // Вывести содержимое стека stk1. Console.Write("Содержимое стека stk1: "); while( !stk1.IsEmpty ) { ch = stk1.Pop; Console.Write(ch); } Console.WriteLine; Console.Write("Содержимое стека stk2: "); while( !stk2.IsEmpty ) { ch = stk2.Pop; Console.Write(ch); } Console.WriteLine("\n"); } }

Результат выполнения этой программы приведен ниже. Поместить символы А-J в стек stk1. Содержимое стека stk1: JIHGFEDCBA Содержимое стека stk2: JIHGFEDCBA

В классе StackDemo сначала конструируется первый стек (stk1), заполняемый символами. Затем этот стек используется для конструирования второго стека (stk2). Это приводит к выполнению следующего конструктора класса Stack. // Сконструировать объект класса Stack из существующего стека. public Stack(Stack ob) { // Распределить память для стека. stck = new char[ob.stck.Length]; // Скопировать элементы в новый стек. for(int i=0; i < ob.tos; i++) stck[i] = ob.stck[i]; // Установить переменную tos для нового стека. tos = ob.tos; }

В этом конструкторе сначала распределяется достаточный объем памяти для мас сива, чтобы хранить в нем элементы стека, передаваемого в качестве аргумента ob. За тем содержимое массива, образующего стек ob, копируется в новый массив, после чего соответственно устанавливается переменная tos, содержащая индекс вершины стека. По завершении работы конструктора новый и исходный стеки существуют как отдель ные, хотя и одинаковые объекты.

Вызов перегружаемого конструктора с помощью ключевого слова this Когда приходится работать с перегружаемыми конструкторами, то иногда очень по лезно предоставить возможность одному конструктору вызывать другой. В С# это дает ся с помощью ключевого слова this. Ниже приведена общая форма такого вызова. имя_конструктора(список_параметров1) : this(список_параметров2) { // ... Тело конструктора, которое может быть пустым. }

В исходном конструкторе сначала выполняется перегружаемый конструктор, спи сок параметров которого соответствует критерию список_параметров2, а затем все остальные операторы, если таковые имеются в исходном конструкторе. Ниже приве ден соответствующий пример. // Продемонстрировать вызов конструктора с помощью ключевого слова this. using System; class XYCoord { public int x, y; public XYCoord : this(0, 0) { Console.WriteLine("В конструкторе XYCoord"); } public XYCoord(XYCoord obj) : this(obj.x, obj.y) { Console.WriteLine("В конструкторе XYCoord(obj)"); } public XYCoord(int i, int j) { Console.WriteLine("В конструкторе XYCoord(int, int)"); x = i; у = j; } } class OverloadConsDemo { static void Main { XYCoord t1 = new XYCoord; XYCoord t2 = new XYCoord(8, 9); XYCoord t3 = new XYCoord(t2); Console.WriteLine("t1.x, t1.y: " + t1.x + ", " + t1.y); Console.WriteLine("t2.x, t2.y: " + t2.x + ", " + t2.y); Console.WriteLine("t3.x, t3.y: " + t3.x + ", " + t3.y); } }

Выполнение этого кода приводит к следующему результату. В конструкторе XYCoord(int, int) В конструкторе XYCoord В конструкторе XYCoord(int, int) В конструкторе XYCoord(int, int) В конструкторе XYCoord(obj) t1.х, t1.у: 0, 0 t2.х, t2.у: 8, 9 t3.х, t3.у: 8, 9

Код в приведенном выше примере работает следующим образом. Единственным конструктором, фактически инициализирующим поля х и у в классе XYCoord, явля ется конструктор XYCoord(int, int). А два других конструктора просто вызывают этот конструктор с помощью ключевого слова this. Например, когда создается объект t1, то вызывается его конструктор XYCoord, что приводит к вызову this(0, 0), который в данном случае преобразуется в вызов конструктора XYCoord(0, 0). То же самое происходит и при создании объекта t2.