Учимся общаться с компьютером

Свойства объектов

Если бы я попросил вас перечислить несколько свойств животных, то список мог быть следующим:

При рассмотрении свойств этих животных вы можете присвоить значения каждому из них:

В C# эти свойства называются полями. (Слово "свойства" используется для несколько иной цели, но здесь мы не станем вдаваться в подробности.)

Теперь рассмотрим нечто, о чем в реальной жизни беспокоиться не приходится, но в мире компьютеров оказывается очень важным. Обратите внимание: все указанные выше свойства кажутся однородными, однако фактически существуют разные типы полей. Приведем несколько примеров.

В задаче с бананами поля можно было бы назвать так: numberOfBananas ("количествоБананов"), numberOfPeople ("количествоЛюдей") и numberEachOneGets ("количествоПолучаемоеКаждым"). Они должны иметь числовой тип, поскольку с их помощью мы выполняем некие математические вычисления.

Примечание. В языке C# имена полей не могут содержать пробелы. Используйте в именах только буквы и числа, причем первой всегда ставится буква.

Каждый "тип" обрабатывается компьютером особым образом, поэтому при определении полей мы должны указывать их тип. В одной программе мы определим поле numberOfLegs как строку, поскольку мы не планируем выполнять математические операции над этим полем, а в другом случае, когда надо будет узнать, сколько конечностей у 500 одинаковых объектов, может потребоваться использование такого поля в качестве числового.

Тип "String" (строка)

Для того чтобы попросить компьютер рассматривать некое свойство как строку, состоящую из букв, достаточно просто объявить объект следующим образом:

string kindOfAnimal;

Пока мы не задаем значение в этом поле, а всего лишь сообщаем, с каким типом данных будем работать, и присваиваем полю имя. Поставьте себя на место компьютера и представьте, как бы вы отреагировали, если бы человек написал для вас следующее:

Числовые типы

Извещая компьютер о том, что значение поля нужно рассматривать как число, необходимо выбрать один из нескольких числовых типов, известных в языке C#. Наиболее распространенный — integer. Из курса математики вы должны знать, что это не что иное, как целое число, которое может быть отрицательным, положительным или нулем.

То, что значение поля должно быть целым числом, проще всего сообщается так:

int numberOfLegs;

А вот что подумает в этом случае наш цифровой друг:

Тип "Boolean" (логическое значение)

Если вам известно, что некоторое поле будет всегда принимать значения "true" ("истина") или "false" ("ложь") и ничего другого, то использование в C# поля типа "true/false" может оказаться полезным. Это самый простой из всех типов, хотя такие поля носят довольно странное название — булевые (Boolean), по имени математика Джорджа Буля.

Извещая компьютер о том, что поле "hasTail" должно принимать значения "true/false", используйте следующий код:

bool hasTail;

Машина будет думать следующим образом:

Итак, поля представляют собой элементы информации, позволяющие лучше описать объекты в классе. Они всегда имеют определенный тип.

Добавление полей в класс

Ранее, когда мы знакомили компьютер с классом животных, то просто дали классу название – Animal, добавили в код фигурные скобки и пообещали рассказать о нем больше, а точнее — сообщить о том, что находится внутри него. Запись выглядела так:

class Animal
{
...
}

А теперь мы готовы добавить несколько полей в определение класса.

class Animal
{
    string kindOfAnimal;
    string name;
    int numberOfLegs;
    int height;
    int length;
    string color;
    bool hasTail;
    bool isMammal;
    bool spellingCorrect;
}

Код должен быть аккуратным и легко читаемым, для чего и создаются отступы полей, показанные выше. Это делается при помощи клавиши TAB на клавиатуре – для одной строки или, выделив сразу несколько строк, для всех сразу.

Поля и объекты

Итак, мы объяснили компьютеру, что ВСЕ объекты класса Animal имеют перечисленные выше поля. Теперь давайте попросим его создать экземпляр, представляющий определенный объект класса Animal (как мы делали это в предыдущем разделе), и сообщим компьютеру некоторую информацию об этом объекте, присвоив значения каждому полю.

Animal Barsik;
Barsik = new Animal();
Barsik.kindOfAnimal = "Cat";
Barsik.name = "Кот Барсик";
Barsik.numberOfLegs = 4;
Barsik.height = 50;
Barsik.length = 110;
Barsik.color = "Black";
Barsik.hasTail = true;
Barsik.isMammal = true;

Обратите внимание, что в кавычки ("") заключается значение только строковых полей. В конце каждого выражения ставится точка с запятой (;), после чего полученная конструкция становится оператором присваивания.

На данном этапе стоит упомянуть, что выбранное нами имя объекта Barsik не имеет никакого значения для компьютера, который будет работать с объектом, даже если мы заменим имя Barsik на X или любое другое:

Animal X;
X = new Animal();
X.kindOfAnimal = "Cat";
X.height = 50;
X.length = 110;
X.color = "Black";
X.hasTail = true;
X.isMammal = true;

class SchoolKid
{
string firstName;
string lastName;
int age;
bool isWideAvake;
}

Поля всегда имеют определенный тип. Допустимых типов очень много, вот описание наиболее распространенных из них:

При определении поля в программе необходимо указать его тип и имя:

string lastname;

Обозначение типа должно быть известно компьютеру. Указанные выше основные типы пишутся строчными буквами, однако некоторые могут содержать и прописные буквы.

Давая имя полю, можно использовать любое слово, например, VsegdaNacheku – здесь сочетаются заглавные и строчные буквы. Обратите внимание: пробелы ставить нельзя.

При работе с определенным объектом полям присваиваются значения, которые помогают описывать объект. Если, например, у нас есть объект с именем schoolKid (Школьник), то его полям можно было бы присвоить следующие значения:

schoolKid.firstName = "Petr";
schoolKid.age = 13;

Имя объекта и имя поля разделяются точкой (.).

Итак, schoolKid.firstName = "Petr" означает следующее: " Petr становится значением поля firstName ( Имя ) объекта schoolKid ".

Закрытые, защищенные и открытые поля

На первом этапе изучения языка C# этот раздел не столь важен, но в дальнейшем вам могут встречаться слова private, protected и public. Давайте обсудим их смысл.

class Animal
{
    string kindOfAnimal;
    string name;
    int numberOfLegs;
    int height;
    int length;
    string color;
    bool hasTail;
    bool isMammal;
    bool spellingCorrect;
}
class MyTestClass
{
    Animal myAnimal;
}

Объекты одного класса могут быть полями в другом классе. Например, в классе MyTestClass появится поле myAnimal, принадлежащее классу Animal.

При объявлении полей так, как показано выше, мы можем решить, должны ли другие классы иметь к ним доступ. Иногда очень важно делать поля закрытыми ( private ) — для того, например, чтобы другой класс не помещал неверные значения в поля и не нарушал работу программы. Использование полей private, protected и public определяет степень защиты объектов класса.

На рисунке изображены дети, живущие в одной семье. Обратите внимание на то, как обеспечивается безопасность каждого из них. Малютка Света закрыта ( private ) в комнате — ее не выпускают из дома, и она имеет наиболее высокий уровень защиты. С ней могут общаться люди, обладающие наибольшим доверием. Борису разрешается находиться как на переднем, так и на заднем дворе, но он по-прежнему в некоторой степени защищен ( protected ). Толя, старший ребенок, является открытым ( public ) для других, и любой желающий может общаться с ним.

Итак, в начало описания поля мы можем добавить еще одно слово:

class Animal
{
    public string kindOfAnimal;
    public string name;
    public int numberOfLegs;
    public int height;
    public int length;
    public string color;
    bool hasTail;
    protected bool isMammal;
    private bool spellingCorrect;
}

Вы можете поинтересоваться: а что произойдет, если мы не станем включать эти слова? В таком случае по умолчанию задается значение private и компьютер воспринимает код, как если бы в начале объявления было написано слово private. Поэтому в последнем примере поле hasTail автоматически становится закрытым ( private ).

Давайте уточним значения этих слов:

Следующие примеры двух классов демонстрируют описанный принцип полей public и private. Поля типа protected мы оставим без обсуждения, а сведения о них можно найти в справке Visual C# Express.

Как и ранее, сначала мы определяем несколько закрытых и открытых полей в классе Animal и затем пытаемся обратиться к ним из класса Zoo.

class Animal
{
    public string kindOfAnimal;
    public string name;
    public int numberOfLegs;
    public int height;
    public int length;
    public string color;
    bool hasTail;
    protected bool isMammal;
    private bool spellingCorrect;
}
class Zoo
{
    Animal a = new Animal ();
        // Следующая строка будет выполнена успешно, поскольку классу "Zoo"
        // разрешено обращаться к открытым полям в классе "Animal"
    a.kindOfAnimal = "Kangaroo";
        // Обе следующие строки НЕ будут выполнены, поскольку классу "Zoo"
        // не разрешено обращаться к закрытым или защищенным полям
    a.isMammal = false; // Попытка обращения к защищенному методу
    a.spellingCorrect = true; // Попытка обращения к закрытому свойству класса
}