PV178 Úvod do vývoje C#/.NET – Lekce 3 FI MUNI, jaro 2012
LEKCIA 3: ZLOŽKY TRIED
Vieme že trieda sa v princípe skladá z dát (fields) a operácií (methods). To je však veľmi hrubozrnné delenie.
ČLENY TŘÍDY
 metody (methods),
 datové položky (fields) a konstanty,
 vlastnosti (properties),
 události (events),
 indexery (indexers)
VLASTNOSTI
Vlastnosti (properties) je hybridem mezi datovou položkou a metodou. Pracuje se s nimi jako s datovou položkou,
ale pro čtení hodnoty i její nastavení jsou volány metody (tzn. přístupové metody).
V C# se vlastnosti zapisují podobně jako datové položky, ale za jejich jménem následuje ještě definice přístupových
metod pomocí klíčových slov get a set. Přístupové metodě set je nová hodnota vlastnosti předána pomocí
klíčového slova value.
private int age;
public int Age {
get { return age; }
set { age = value; }
}
dog.Age = 10; // nastavení věku pomocí vlastnosti
dog.Age += 7; vs dog.SetAge(dog.GetAge() + 7); // srovnání vlastností a tradičních přístpových metod
Vlastnost může obsahovat jen přístupovou metodu get nebo set, taková vlastnost je pak jen pro čtení nebo jen pro
zápis. U každé přístupové metody lze take specifikovat vlastní modifikátor přístupu. Jmenná konvence říká, že
názvy vlastností se píší PascalCase, a názvy datových položek nesoucích hodnotu vlastnosti jsou camelCase.
Pokud vlastnost pouze zapozdřuje datovou položku bez dalších kontrol nebo výpočtů (jako Age výše), lze ji zapsat
zkráceně jako automaticky implementované vlatnost. Přístupové metody takových vlastností nemají uvedena těla,
protože kompilátor si je i s datovou položkou vytvoří sám. Aby taková vlastnost měla smysl musí mít obě
přístupové metody. Stále na ně lze aplikovat modifikátor přístupu zvlášť.
public int Age { get; private set; } // automatická vlastnost, jen ke čtení
INDEXERY
Indexery dovolují třídě používat hranaté závorky [] podobně jako mají pole. Indexer je konstrukce podobná
vlastnostem, ale její název je this a po něm následují parametry indexeru. S indexery se můžete setkat o hlavně u
kolekcí (hranaté závorky u pole nejsou nic speciálního – to je taky indexer).
PV178 Úvod do vývoje C#/.NET – Lekce 3 FI MUNI, jaro 2012
MODIFIKÁTORY PRÍTUPU
Pre uplatnenie princípu zapuzdrenia využijeme tzv. modifikátory prístupu.
 public - bez obmedzenia viditeľnosti a prístupu,
 protected - prístup obmedzený na triedu a jej podtriedy,
 internal - prístup obmedzený na danú assembly,
 private - prístup obmedzený na danú triedu.
Popis na MSDN: Access Modifiers
MODIFIKÁTORY
MODIFIKÁTORY PARAMETRŮ
V C# existují 3 modifikátory parametrů. Modifikátor ref vynutí předání parametru odkazem místo předání
hodnotou. Pokud se parametr předaný odkazem v metodě změní dojde ke změně objektu ve volající metodě.
Obdobně funguje modifikátor out, ten slouží k navracení hodnot z metody a kompilátor vás donutí do takového
parametru něco přiřadit. Pro oba tyto modifikátory platí, že je musíte uvéset při deklaraci parametru i v místě
použití).
int number;
string str = Console.ReadLine();
if( int.TryParse(str, out number) ) {
Console.WriteLine("Double of the number {0} is {1}", number, number * 2);
}
else {
Console.WriteLine("{0} is not a number", str);
}
VIRTUÁLNE ČLENY A OVERRIDE
Kľúčové slovo virtual označuje člena, ktorého može dediaca trieda prepísať (override). Používa sa na
implementovanie polymorfizmu v jazyku C#.
public class Animal {
public virtual void PerformTrick() {
//animal trick
}
}
Klúčovým slovom base môžeme zavolať z potomka pôvodnú implementáciu predka.
public class Dog : Animal {
public override void PerformTrick() {
//další trik, ktorý vie iba pes
base.PerformTrick(); // animal trick
}
}
Opakem override je kličové slovo new, které kompilátoru říká, že metoda nemá s metodou v bázové třídě nic
společného a zabraňuje polymorfismu, resp. vyjadřuje úmysl programátora, že nechce metodu překrýt.
PV178 Úvod do vývoje C#/.NET – Lekce 3 FI MUNI, jaro 2012
STATICKÉ ČLENY
Klíčové slovo static popisuje člen třídy, který je společný všem instancím. Ke statickým členům lze přistupovat jen
pomocí jména typu, nikoliv přes instanci.
Datové typy mohou mít statický konstruktor, který je zavolán před prvním použitím typu. Statický konstruktor má
na rozdíl od konstruktoru instance před názvem klíčové slovo static a nemá modifikátor viditelnost. Pokud třída
obsahuje jen statické členy, je možné ji celou označit klíčovým slovem static. U takové třídy pak kompilátor zajistí,
že z ní nelze dědit, nelze vytvořit její instanci a neobsahuje žádné nestatické členy. Například třídy Console nebo
Math jsou statické třídy.
ROZŠIŘUJÍCÍ METODY (EXTENSION METHODS)
Rozšiřující metody dovolují rozšířit existující třídu o nové metody bez zásahu do původní třídy nebo dědičnosti. Ve
skutečnosti jde o další syntaktický cukr kompilátoru: rozšiřující metody jsou statické metody, které kompilátor
dovoluje volat na jiné třídě stejným zápisem jako metody rozšiřované třídy – v postfixové notaci.
Rozšiřující metody se deklaruje téměř stejně jako obyčejná statická metoda, jen první parametr metody musí mít
modifikátor this a určuje třídu, která je rozšiřována. Do prvního parametru je pak dosazen objekt, na kterém se
metoda volá. Rozšižřující metody musí být ve statické třídě a pro použití musí být importován příslušný jmenný
prostor deklarací using.
public static class Int32Utils
{
public static bool IsEven(this int number) { return i % 2 == 0; }
}
int i = 10;
bool isEven1 = i.IsEven(); // volání IsEven jako rozšiřující metody
bool isEven2 = Int32Utils.IsEven(i); // volání IsEven jako statické metody
SEALED A PARTIAL
Trieda môže byť definovaná ako sealed čo znamená že iné triedy z nej nemôžu dediť (chceme zabrániť rozširovaniu,
zneužitiu dedičnosti, zvýšiť bezpečnosť alebo výkon). Napr. String je sealed.
public class MyString : System.String
{
//chyba!
}
Často narazíte na klúčové slovo partial u definície triedy. Takáto trieda môže byť definovaná vo viacerých súboroch
*.cs v jednom projekte. Väčšinou sa jedná o triedy generované nástrojmi.
KONSTANTY A READONLY DATOVÉ POLOŽKY
Konstanta je datová položka nebo proměnná, jejíž hodnotu nelze změnit. Značena je klíčovým slovem const a je
automaticky statická. Konstanta může být pouze jednoho ze vestavěných typů (vč. řetězců a null) a její hodnota
musí být známá už při kompilaci.
PV178 Úvod do vývoje C#/.NET – Lekce 3 FI MUNI, jaro 2012
Pro datovou položku lze použít i klíčové slovo readonly, které zajistí, že hodnota je do ní přiřazena jen jednou a po
té do ní nelze znovu přiřadit. Přiřazení lze provést jen při její inicializaci, nebo v konstruktoru třídy, ve které je
deklarována. Datové položky s modifikátorem readonly nejsou automaticky statické.
private const int SquirrelLimitPerPark = 200;
private static readonly DateTime TypeCreated = DateTime.Now;
private readonly IList<string> squirrelNames = new List<string> { "Chip", "Dale" };
squirrelNames = null; // chyba kompilace; datová položka už byla nastavena
squirrelNames.Clear(); // nicméně tady pouze měním stav, takže to udělat lze
DELEGÁTI A UDÁLOSTI (DELEGATES AND EVENTS)
Datový typ delegát je třída, která obsahuje odkaz na metodu. Tuto metodu pak lze prostřednictvím delegáta
zavolat. V případě nestatických metod si delegáti pamatují i objekt, na kterém mají metodu vyvolat.
Delegát se deklaruje použitím klíčového slova delegate s popisem návratového typu a parametrů (podpisu) stejně
jako u metody. Do delegáta je možné přiřadit jen metody, jejich podpisu se shoduje s podpisem delegáta.
Delegáti mají konstruktor, který přebírá název metody, ale kompilátor dovoluje přiřadit do delegáta pouze název
metody a konstruktor si domyslí sám.
public delegate int BinaryOperationDelegate(int left, int right); // deklarace delegáta
public static int Add(int left, int right) { return left + right; } // metoda
BinaryOperationDelegate delegateVariable = new BinaryOperationDelegate(Add); // vytvoření delegáta
BinaryOperationDelegate delegateVariable = Add; // zkrácené vytvoření
int sum = delegateVariable(1, 2); // vyvolání delegáta s parametry 1 a 2
Delegát, do kterého nebyla přiřazena žádná metoda, má hodnotu null. To představuje mírnou komplikaci, protože
vyvolání prázného delegátu vyvolá výjimku NullReferenceException a je tedy potřeba provádět kontrolu.
Jeden delegát může vyvolat více metod a delegáty lze kombinovat. V případě vice metod se metody volají
postupně a návratová hodnota delegáta odpovídá výsledku poslední metody. Delegáti se kombinují pomocí
operátorů + a -, v praxi se ovšem nejčastěji používají nepřímo jako operátory += a -= pro přidávání a odebírání
metody k/z delegáta.
GENERIČTÍ DELEGÁTI ACTION A FUNC
V BCL existuje několik delegátů, za zmínku stojí delegáti Action a Func. Action je delegát pro funkce bez návratové
hodnoty a ve skutečnosti existuje 17 různých delegátů Action s různým počtem generických parametrů: Action,
Action<T>, Action<T1, T2>, … Podobně je na tom delegát Func, u kterého poslední typový parameter určuje
návratovou hodnotu. Jejich nevýhodou je příliš obecný název, který nevystihuje jejich funkci.
ANONYMNÍ METODY A LAMBDA VÝRAZY
Do delegátů lze přiřadit existující metodu, v mnoha případech taková metoda existuje jen kvůli jednomu
konkrétnímu delegátu a její existence zbytečně znepřehleňuje třídu. Proto existují 2 typy anonymních funkcí,
pomocí kterých lze zapsat metodu přímo na řádku přiřazení do delegáta.
Prvním typem jsou anonymní metody, které se deklarují pomocí klíčového slova delegate.
BinaryOperationDelegate add = delegate(int a, int b) { return a + b; }
PV178 Úvod do vývoje C#/.NET – Lekce 3 FI MUNI, jaro 2012
Jejich zjednodušením pak do C# dostaly lambda výrazy, které se zapisují pomocí operátoru =>.
BinaryOperationDelegate add2 = (int a, int b) => { return a + b };
BinaryOperationDelegate add3 = (a, b) => a + b;
Func<int, bool> isEven = n => n % 2 == 0;
Func<DateTime> getCurrentDate = () => DateTime.Now;
Pokud má tělo lambda výrazu jednu operaci, lze vynechat složené závorky i klíčové slovo return. Typy parametrů si
kompilátor dokáže odvodit z kontextu a v případě jednoho parametru je možné vynechat i kulaté závorky.
When to Use Delegates Instead of Interfaces (C# Programming Guide)
UDÁLOSTI (EVENTS)
Událost je mechanizmus komunikace mezi dvěma a více objekty. Jeden objekt (vydavatel, publisher) informuje
o nějaké události druhý objekt (odběratel, subscriber). Typickým příkladem je kliknutí na tlačítko v aplikaci. Tlačítko
(publisher) informuje aplikaci (subscriber), že na něj bylo kliknuto a aplikace tak na kliknutí může reagovat.
Události v C# jsou implementovány pomocí delegátů, ale dále je omezují (zapouzdřují). K události se lze pouze
registrovat nebo odregistrovat pomocí operátorů += a -=. Přiřazení a vyvolání události je ale mimo deklarující třídu
nemožné (logicky chceme, aby událost vyvolal pouze ten, kdo ji deklaroval).
Deklarace události začíná klíčovým slovem event, následovaným typem delegáta a názvem události.
public event EventHandler Click;
Pro události v C# existuje konvence, který říká, že delegát události by měl mít dva parametry: prvním parameterem
je objekt, který událost vyvolal a druhým je třída EventArgs nebo z ní odvozená třída, pomocí které se předají
metodám registrovaným k události potřebné informace. V BCL existují dva typy delegátů, které se s obvyjke s
událostmi používají: EventHandler a EventHandler<TEventArgs>.
Je také zvykem vytvořit ke každé události chráněnou virtuální metodu, která ji vyvolá s názvem OnNázevUdálosti.
protected virtual OnClick() {
EventHandler handler = Click;
if( handler != null )
handler (this, EventArgs.Empty);
}
Events and Delegates, Consuming Events, Raising an Event