C# .Net: Классы и объекты (2023)

Класс – основной тип данных языка C#. Класс представляет собой конструкцию, которая объединяет поля, свойства и методы. Класс является определением для создания объектов или экземпляров класса.

Синтаксис объявления:

[modifiers] class ClassName{ //тело класса}

В начале идет модификатор доступа, а после ключевого слова class, имя класса, в фигурных скобках находиться тело класса, которое может содержать поля, свойства и методы – члены класса.

Простой пример объявления класса для хранения данных о пользователе:

public class User{ public string UserName; public byte UserAge;}

Для создания экземпляра класса используется оператор new:

User u = new User();

Члены класса

Класс может содержать в себе следующие члены:

Конструкторы;
Константы;
Поля;
Методы;
Свойства;
Операторы;
Вложенные типы данных;
Деструкторы.

Доступ к членам экземпляра класса осуществляется через оператор “.”, например u.UserAge = 21;

Модификаторы доступа

Модификатор доступа – определяет откуда можно обращаться к классу или его членам.

(Video) C# - Класс и объект. Уроки для маленьких и тупых #8.

В языке C# доступны следующие уровни доступа:

public – максимально доступный уровень, не налагает никаких ограничений;
protected – доступ разрешен из текущего класса или его наследников;
internal – доступ ограничен текущей сборкой(в пределах программы, библиотеки);
protected internal – комбинация из предыдущих двух модификаторов;
private – доступ разрешен только в текущем классе;
private protected – доступ разрешен в текущем классе и классах наследниках расположенных в той же сборке.

Если классу или члену не задан модификатор доступа, то устанавливается модификатор по умолчанию internal для класса и private для членов.

Конструктор

Конструктор – специальный метод который вызывается при создании нового экземпляра класса, он выделяет память необходимую для хранения объекта, и как правило выполняет инициализацию полей и свойств. Имя конструктора должно быть идентично имени класса. Если в классе не задан конструктор, то компилятор генерирует конструктор по умолчанию без параметров.

Пример конструктора класса:

public class TrackPoint{ //публичные поля public float X; public float Y; //конструктор public TrackPoint(float x, float y) { //инициализация полей X = x; Y = y; }}

Сейчас при создании объекта класса TrackPoint необходимо передавать в конструктор аргументы:

var tp = new TrackPoint(2f, 3f);

Класс может содержать сколько угодно конструкторов, которые создаются по аналогии с перегрузкой методов:

public class RGBColor{ //публичные поля public int Red; public int Green; public int Blue; //конструктор без параметров public RGBColor() { } //конструктор с опциональными параметрами public RGBColor(int r, int g = 0, int b = 0) { Red = r; Green = g; Blue = b; }}

Создание экземпляров класса:

(Video) Модуль 21. Классы и объекты в языке программирования C#

var c1 = RGBColor();var c2 = RGBColor(10, 20);

Начиная с 7.0 версии языка C# конструктор c одним выражением можно записать в сокращенной форме:

public class Dog{ public string Name; public uint Weight; //сокращенная форма записи public Dog(string n) => Name = n; //в конструкторе только одно выражение public Dog(string n, uint w) => SetParameters(n, w); //конструктор вызывает метод(это тоже одна операция) private void SetParameters(string n, uint w) { Name = n; Weight = w; }}

Ключевое слово this

this – указывает на текущий экземпляр класса. Обычно используется для разделения параметров конструктора от полей с такими же названиями:

public class Worker{ private string workerName; public Worker(string workerName) { //полю класса будет присвоено значение аргумента конструктора this.workerName = workerName; }}

Также ключевое слово this может быть использовано для вызова конструктора класса:

protected class BlogPage{ string title; uint year; //вызывает второй конструктор со строковым аргументом protected BlogPage() : this("Draft page") { } //вызывает третий передавая заголовок и год по умолчанию protected BlogPage(string title) : this(title, 2019) { } protected BlogPage(string title, uint year) { this.title = title; this.year = year; }}

Создание экземпляров BlogPage:

var page1 = new BlogPage(); //заголовок - Draft page, год 2019var page2 = new BlogPage("My Site");// My Site 2019var page3 = new BlogPage("First article", 2018);// First article 2018

Поля и константы

Поля класса – это переменные которые объявлены внутри класса. Не рекомендуется использовать публичные поля, доступ к ним должен осуществляться посредством свойств и методов, а инициализация обычно делается из конструктора.

Используйте поля с модификаторами доступа private или protected, использование public полей является плохой практикой.

Константы – это идентификаторы, значение которых задается во время компиляции программы, и не может быть изменено в процессе выполнения приложения.

internal class CircleFigure{ //константа класса internal const double Pi = 3.1415; //приватное поле private double r; internal CircleFigure(double radius) { r = radius; } //получение данных поля посредством метода internal double GetRadius() => r; //метод для вычисления площади круга internal double CalculateArea() => Pi * r * r;}

Свойства

Свойство – это член, который предоставляет механизм чтения и записи данных в поле класса. Внешне свойства не отличаются от полей, однако они являются специальными методами доступа, которые вызываются для чтения и изменения данных.

(Video) Уроки C# (C sharp) | #14 - Создание классов (Classes)

Характеристики свойств:

Свойства предоставляют доступ к данным, при этом скрывают механизм проверки и получения значений;
Метод get – вызывается при чтении значения свойства, может содержать обработку данных перед возвратом;
Метод set – вызывается при присвоении значения свойству, может использоваться для проверки значения. В теле set доступно ключевое слово value, которое содержит присвоенное свойству значение;

Используя варианты get и set можно создавать разные уровни доступа:

get и set – чтение и запись;
get – только чтение;
set – только запись.

Рассмотрим пример программы для вычисления площади прямоугольника:

using System;public class Rectangle{ //приватные поля private uint a; private uint b; private string n; //сторона А public uint SideA { get { return a; } set { //проверка значения перед присваиванием if (value > 0) a = value; else Console.WriteLine("Ошибка А == 0"); } } //сторона В public uint SideB { get { return b; } set { //проверка значения перед присваиванием if (value > 0) b = value; else Console.WriteLine("Ошибка В == 0"); } } //название прямоугольника //свойство с доступом только для записи public string Name { set { n = value; } } //площадь прямоугольника //свойство с доступом только для чтения public uint Area { //обработка перед возвращением get { return a * b; } } //метод выводит на экран данные о фигуре public void Print() { Console.WriteLine($"{n} {a}x{b} Area = {Area}"); }}class Program{ static void Main(string[] args) { var r = new Rectangle(); r.Name = "ABCD"; r.SideA = 0; //Выводится сообщение "Ошибка А == 0" r.SideA = 9; r.SideB = 7; r.Print(); //ABCD 9x7 Area = 63 Console.ReadLine(); }}

C# поддерживает инициализацию полей и свойств класса при создании объекта:

var rec = new Rectangle { Name = "NMKL", SideA = 2, SideB = 4 };

Для более краткой записи можно создавать автоматически реализуемые свойства или автосвойства, для которых не заданы приватные поля:

protected string ComputerName { get; set; }

Начиная с C# версии 6.0, автосвойства можно инициализировать подобно полям:

protected int CurrentYear{ get; set; } = 2019;

В той же версии языка стала доступна сокращенная форма записи свойств только для чтения:

public class Human{ private string firstName; private string lastName; public Human(string first, string last) { firstName = first; lastName = last; } //свойство с доступом для чтения  public string FullName => $"{firstName} {lastName}"; }

В C# версии 7.0 методы get и set можно записывать через оператор определения тела выражения “=>“:

(Video) C# для начинающих (Урок 7). Классы и объекты

private ulong t;public ulong TotalCount{ get => t; set => t = value; }

Вложенные типы данных

Класс может содержать в себе другие классы(nested classes), структуры или перечисления.

Рассмотрим класс с вложенными типами

internal class MainClass{ internal enum SelectedColor { Black, White, Gray } internal class Circle { internal double Radius {get; set;} }}

Для создания экземпляров вложенных типов данных к ним обращаются как и к другим членам класса:

var c = new MainClass.Circle { Radius = 10 };var w = MainClass.SelectedColor.White;

Правила именования

Имена классов и его членов могут быть любыми, однако для лучшей читабельности кода, необходимо использовать Camel Case и Pascal Case нотации.

PascalCase – это стиль написания имен, при котором составные слова названия имени пишутся слитно, и каждое новое слово начинается с большой буквы. Пример: UserAgent, CalculatePerimeter, UserArray.Используется для названий классов, констант, публичных полей и свойств, а также именования всех методов.

CamelCase (верблюжья нотация) – стиль повторяет паскаль нотацию, только начинается с маленькой буквы. Пример: tempValue, cycleCounter. Используется для локальных переменных и констант.

Всем членам желательно давать имена описывающие функционал за который они отвечают.

(Video) Видео курс C# Базовый. Урок 1. Введение в ООП. Классы и объекты