Полное руководство. С# 4.0

// Использовать поле типа static для подсчета // экземпляров существующих объектов. using System;

class CountInst { static int count = 0; // Инкрементировать подсчет, когда создается объект. public CountInst { count++; } // Декрементировать подсчет, когда уничтожается объект. ~Countlnst { count--; } public static int GetCount { return count; } }

class CountDemo { static void Main { CountInst ob; for(int i=0; i < 10; i++) { ob = new CountInst; Console.WriteLine("Текущий подсчет: " + CountInst.GetCount); } } } Выполнение этой программы приводит к следующему результату.

Текущий подсчет: 1 Текущий подсчет: 2 Текущий подсчет: 3 Текущий подсчет: 4 Текущий подсчет: 5 Текущий подсчет: 6 Текущий подсчет: 7 Текущий подсчет: 8 Текущий подсчет: 9 Текущий подсчет: 10 Всякий раз, когда создается объект типа CountInst, инкрементируется поле count типа static. Но всякий раз, когда такой объект утилизируется, поле count декре ментируется. Следовательно, поле count всегда содержит количество существующих в настоящий момент объектов. И это становится возможным только благодаря исполь зованию поля типа static. Аналогичный подсчет нельзя организовать с помощью переменной экземпляра, поскольку он имеет отношение ко всему классу, а не только к конкретному экземпляру объекта этого класса. Ниже приведен еще один пример применения статических членов класса. Ранее в этой главе было показано, как объекты создаются с помощью фабрики класса. В том примере фабрика была нестатическим методом, а это означало, что фабричный метод можно было вызывать только по ссылке на объект, который нужно было предвари тельно создать. Но фабрику класса лучше реализовать как метод типа static, что даст возможность вызывать этот фабричный метод, не создавая ненужный объект. Именно это улучшение и отражено в приведенном ниже измененном примере программы, реализующей фабрику класса.

// Использовать статическую фабрику класса. using System;

class MyClass { int a, b; // Создать фабрику для класса MyClass. static public MyClass Factory(int i, int j) { MyClass t = new MyClass; t.a = i; t.b = j; return t; // возвратить объект } public void Show { Console.WriteLine("а и b: " + a + " " + b); } }

class MakeObjects { static void Main { int i, j; // Сформировать объекты, используя фабрику. for(i=0, j=10; i < 10; i++, j--) { MyClass ob = MyClass.Factory(i, j); // создать объект ob.Show; } Console.WriteLine; } } В этом варианте программы фабричный метод Factory вызывается по имени его класса в следующей строке кода.

MyClass ob = MyClass.Factory(i, j); // создать объект Теперь нет необходимости создавать объект класса MyClass, перед тем как пользо ваться фабрикой этого класса. ### Статические конструкторы Конструктор можно также объявить как static. Статический конструктор, как правило, используется для инициализации компонентов, применяемых ко всему классу, а не к отдельному экземпляру объекта этого класса. Поэтому члены класса инициализируются статическим конструктором до создания каких-либо объектов этого класса. Ниже приведен простой пример применения статического конструктора.

// Применить статический конструктор. using System;

class Cons { public static int alpha; public int beta; // Статический конструктор. static Cons { alpha = 99; Console.WriteLine("В статическом конструкторе."); } // Конструктор экземпляра. public Cons { beta = 100; Console.WriteLine("В конструкторе экземпляра."); } }

class ConsDemo { static void Main { Cons ob = new Cons; Console.WriteLine("Cons.alpha: " + Cons.alpha); Console.WriteLine("ob.beta: " + ob.beta); } } При выполнении этого кода получается следующий результат.

В статическом конструкторе. В конструкторе экземпляра. Cons.alpha: 99 ob.beta: 100 Обратите внимание на то, что конструктор типа static вызывается автоматически, когда класс загружается впервые, причем до конструктора экземпляра. Из этого мож но сделать более общий вывод: статический конструктор должен выполняться до лю бого конструктора экземпляра. Более того, у статических конструкторов отсутствуют модификаторы доступа — они пользуются доступом по умолчанию, а следовательно, их нельзя вызывать из программы. ## Статические классы Класс можно объявлять как static. Статический класс обладает двумя основны ми свойствами. Во-первых, объекты статического класса создавать нельзя. И во-вторых, статический класс должен содержать только статические члены. Статический класс создается по приведенной ниже форме объявления класса, видоизмененной с помо щью ключевого слова static.

static class имя_класса { // ... В таком классе все члены должны быть объявлены как static. Ведь если класс ста новится статическим, то это совсем не означает, что статическими становятся и все его члены. Статические классы применяются главным образом в двух случаях. Во-первых, статический класс требуется при создании метода расширения. Методы расширения связаны в основном с языком LINQ и поэтому подробнее рассматриваются в главе 19. И во-вторых, статический класс служит для хранения совокупности связанных друг с другом статических методов. Именно это его применение и рассматривается ниже. В приведенном ниже примере программы класс NumericFn типа static слу жит для хранения ряда статических методов, оперирующих числовым значением. А поскольку все члены класса NumericFn объявлены как static, то этот класс также объявлен как static, чтобы исключить получение экземпляров его объектов. Таким образом, класс NumericFn выполняет организационную роль, предоставляя удобные средства для группирования логически связанных методов.

// Продемонстрировать применение статического класса. using System;

static class NumericFn { // Возвратить обратное числовое значение. static public double Reciprocal(double num) { return 1/num; } // Возвратить дробную часть числового значения. static public double FracPart(double num) { return num - (int) num; } // Возвратить логическое значение true, если числовое // значение переменной num окажется четным. static public bool IsEven(double num) { return (num % 2) == 0 ? true : false; } // Возвратить логическое значение true, если числовое // значение переменной num окажется нечетным. static public bool IsOdd(double num) { return !IsEven(num); } }

class StaticClassDemo { static void Main { Console.WriteLine("Обратная величина числа 5 равна " + NumericFn.Reciprocal(5.0)); Console.WriteLine("Дробная часть числа 4.234 равна " + NumericFn.FracPart(4.234)); if(NumericFn.IsEven(10)) Console.WriteLine("10 — четное число."); if (NumericFn.IsOdd(5)) Console.WriteLine("5 — нечетное число."); // Далее следует попытка создать экземпляр объекта класса NumericFn, // что может стать причиной появления ошибки. // NumericFn ob = new NumericFn; // Ошибка! } } Вот к какому результату приводит выполнение этой программы.

Обратная величина числа 5 равна 0.2 Дробная часть числа 4.234 равна 0.234 10 — четное число. 5 — нечетное число. ``` Обратите внимание на то, что последняя строка приведенной выше про граммы закомментирована. Класс NumericFn является статическим, и поэтому любая попытка создать объект этого класса может привести к ошибке во время компиляции. Ошибкой будет также считаться попытка сделать нестатическим член класса NumericFn.

И последнее замечание: несмотря на то, что для статического класса не допускается наличие конструктора экземпляра, у него может быть статический конструктор.

ГЛАВА 9. Перегрузка операторов

В языке C# допускается определять назначение опе ратора по отношению к создаваемому классу. Этот процесс называется перегрузкой операторов. Благода ря перегрузке расширяется сфера применения оператора в классе. При этом действие оператора полностью контро лируется и может меняться в зависимости от конкретного класса. Например, оператор + может использоваться для ввода объекта в связный список в одном классе, где опреде ляется такой список, тогда как в другом классе его назначе ние может оказаться совершенно иным.