Полное руководство. С# 4.0
Шрифт:
Наличие обоих аксессоров, get и set, в индексаторе не является обязательным. Так, можно создать индексатор только для чтения, реализовав в нем один лишь аксес сор get, или же индексатор только для записи с единственным аксессором set. Перегрузка индексаторов
Индексатор может быть перегружен. В этом случае для выполнения выбирается тот вариант индексатора, в котором точнее соблюдается соответствие его параметра и аргумента, указываемого в качестве индекса. Ниже приведен пример программы, в ко торой индексатор массива класса FailSoftArray перегружается для индексов типа double. При этом индексатор типа double округляет свой индекс до ближайшего целого значения. // Перегрузить индексатор массива класса FailSoftArray. using System; class FailSoftArray { int[] a; // ссылка на базовый массив public int Length; // открытая переменная длины массива public bool ErrFlag; // обозначает результат последней операции // Построить массив заданного размера. public FailSoftArray(int size) { a = new int[size]; Length = size; } //
При выполнении этой программы получается следующий результат. fs[1]: 1 fs[2]: 2 fs[1.1]: 1 fs[1.6]: 2
Как показывает приведенный выше результат, индексы типа double округляются до ближайшего целого значения. В частности, индекс 1.1 округляется до 1, а индекс 1.6 — до 2.
Представленный выше пример программы наглядно демонстрирует правомоч ность перегрузки индексаторов, но на практике она применяется нечасто. Как прави ло, индексаторы перегружаются для того, чтобы использовать объект определенного класса в качестве индекса, вычисляемого каким-то особым образом. Индексаторы без базового массива
Следует особо подчеркнуть, что индексатор совсем не обязательно должен опери ровать массивом. Его основное назначение — предоставить пользователю функцио нальные возможности, аналогичные массиву. В качестве примера в приведенной ниже программе демонстрируется индексатор, выполняющий роль массива только для чте ния, содержащего степени числа 2 от 0 до 15. Обратите внимание на то, что в этой программе отсутствует конкретный массив. Вместо этого индексатор просто вычисляет подходящее значение для заданного индекса. // Индексаторы совсем не обязательно должны оперировать отдельными массивами. using System; class PwrOfTwo { /* Доступ к логическому массиву, содержащему степени числа 2 от 0 до 15. */ public int this[int index] { // Вычислить и возвратить степень числа 2. get { if((index >= 0) && (index < 16)) return pwr(index); else return -1; } // Аксессор set отсутствует. } int pwr(int p) { int result = 1; for(int i=0; i < p; i++) result *= 2; return result; } } class UsePwrOfTwo { static void Main { PwrOfTwo pwr = new PwrOfTwo; Console.Write("Первые 8 степеней числа 2: "); for(int i=0; i < 8; i++) Console.Write(pwr[i] + " "); Console.WriteLine; Console.Write("А это некоторые ошибки: "); Console.Write(pwr[-1] + " " + pwr[17]); Console.WriteLine; } }
Вот к какому результату приводит выполнение этой программы. Первые 8 степеней числа 2: 1 2 4 8 16 32 64 128 А это некоторые ошибки: -1 -1
Обратите внимание на то, что в индексатор класса PwrOfTwo включен только аксес сор get, но в нем отсутствует аксессор set. Как пояснялось выше, такой индексатор служит только для чтения. Следовательно, объект класса PwrOfTwo может указываться только в правой части оператора присваивания, но не в левой его части. Например, попытка ввести следующую строку кода в приведенную выше программу не приведет к желаемому результату. pwr[0] = 11; // не подлежит компиляции
Такой оператор присваивания станет причиной появления ошибки во время ком пиляции, поскольку для индексатора не определен аксессор set.
На применение индексаторов накладываются два существенных ограничения. Во-первых, значение, выдаваемое индексатором, нельзя передавать методу в качестве параметра ref или out, поскольку в индексаторе не определено место в памяти для его хранения. И во-вторых, индексатор должен быть членом своего класса и поэтому не может быть объявлен как static. Многомерные индексаторы
Индексаторы можно создавать и для многомерных массивов. В качестве примера ниже приведен двумерный отказоустойчивый массив. Обратите особое внимание на объявление индексатора в этом примере. // Двумерный отказоустойчивый массив. using System; class FailSoftArray2D { int[,] a; // ссылка на базовый двумерный массив int rows, cols; // размеры массива public int Length; // открытая переменная длины массива public bool ErrFlag; // обозначает результат последней операции // Построить массив заданных размеров. public FailSoftArray2D(int r, int с) { rows = r; cols = с; а = new int[rows, cols]; Length = rows * cols; } // Это индексатор для класса FailSoftArray2D. public int this[int index1, int index2] { // Это аксессор get. get { if(ok(index1, index2)) { ErrFlag = false; return a[index1, index2]; } else { ErrFlag = true; return 0; } } // Это аксессор set. set { if(ok(index1, index2)) { a[index1, index2] = value; ErrFlag = false; } else ErrFlag = true; } } // Возвратить логическое значение true, если // индексы находятся в установленных пределах. private bool ok(int index1, int index2) { if (index1 >= 0 & index1 < rows & index2 >= 0 & index2 < cols) return true; return false; } } // Продемонстрировать применение двумерного индексатора. class TwoDIndexerDemo { static void Main { FailSoftArray2D fs = new FailSoftArray2D(3, 5); int x; // Выявить скрытые сбои. Console.WriteLine("Скрытый сбой."); for (int i=0; i < 6; i++) fs[i, i] = i*10; for(int i=0; i < 6; i++) { x = fs[i,i]; if(x != -1) Console.Write(x + " "); } Console.WriteLine; // А теперь показать сбои. Console.WriteLine("\nСбой с уведомлением об ошибках."); for(int i=0; i < 6; i++) { fs[i,i] = i*10; if(fs.ErrFlag) Console.WriteLine("fs[" + i + ", " + i + "] вне границ"); } for(int i=0; i < 6; i++) { x = fs[i,i]; if(!fs.ErrFlag) Console.Write(x + " "); else Console.WriteLine("fs[" + i + ", " + i + "] вне границ"); } } }
Вот к какому результату приводит выполнение этого кода: Скрытый сбой. 0 10 20 0 0 0 Сбой с уведомлением об ошибках. fs[3, 3] вне границ fs[4, 4] вне границ fs[5, 5] вне границ 0 10 20 fs[3, 3] вне границ fs[4, 4] вне границ fs[5, 5] вне границ Свойства
Еще одной разновидностью члена класса является свойство. Как правило, свойство сочетает в себе поле с методами доступа к нему. Как было показано в приведенных ранее примерах программ, поле зачастую создается, чтобы стать доступным для поль зователей объекта, но при этом желательно сохранить управление над операциями, разрешенными для этого поля, например, ограничить диапазон значений, присваи ваемых данному полю. Этой цели можно, конечно, добиться и с помощью закрытой переменной, а также методов доступа к ее значению, но свойство предоставляет более совершенный и рациональный путь для достижения той же самой цели.
Свойства очень похожи на индексаторы. В частности, свойство состоит из имени и аксессоров get и set. Аксессоры служат для получения и установки значения пере менной. Главное преимущество свойства заключается в том, что его имя может быть использовано в выражениях и операторах присваивания аналогично имени обычной переменной, но в действительности при обращении к свойству по имени автоматиче ски вызываются его аксессоры get и set. Аналогичным образом используются аксес соры get и set индексатора.
Ниже приведена общая форма свойства: тип имя { get { // код аксессора для чтения из поля } set { // код аксессора для записи в поле }
где тип обозначает конкретный тип свойства, например int, а имя — присваиваемое свойству имя. Как только свойство будет определено, любое обращение к свойству по имени приведет к автоматическому вызову соответствующего аксессора. Кроме того, аксессор set принимает неявный параметр value, который содержит значение, при сваиваемое свойству.
Следует, однако, иметь в виду, что свойства не определяют место в памяти для хра нения полей, а лишь управляют доступом к полям. Это означает, что само свойство не предоставляет поле, и поэтому поле должно быть определено независимо от свойства. (Исключение из этого правила составляет автоматически реализуемое свойство, рассма триваемое далее.)
Ниже приведен простой пример программы, в которой определяется свойство MyProp, предназначенное для доступа к полю prop. В данном примере свойство до пускает присваивание только положительных значений. // Простой пример применения свойства. using System; class SimpProp { int prop; // поле, управляемое свойством МуРrор public SimpProp { prop = 0; } /* Это свойство обеспечивает доступ к закрытой переменной экземпляра prop. Оно допускает присваивание только положительных значений. */ public int MyProp { get { return prop; } set { if(value >= 0) prop = value; } } } // Продемонстрировать применение свойства. class PropertyDemo { static void Main { SimpProp ob = new SimpProp; Console.WriteLine("Первоначальное значение ob.МуРrор: " + ob.МуРrор); ob.МуРrор = 100; // присвоить значение Console.WriteLine("Текущее значение ob.МуРrор: " + ob.МуРrор); // Переменной prop нельзя присвоить отрицательное значение. Console.WriteLine("Попытка присвоить значение " + "-10 свойству ob.МуРrор"); ob.МуРrор = -10; Console.WriteLine("Текущее значение ob.МуРrор: " + ob.МуРrор); } }