Классы: основные понятия

Параметры методов

При вызове метода выполняются следующие действия:

1. Вычисляются выражения, стоящие на месте аргументов.
2. Выделяется память под параметры метода в соответствии с их типом.
3. Каждому из параметров сопоставляется соответствующий аргумент (аргументы как бы накладываются на параметры и замещают их).
4. Выполняется тело метода.
5. Если метод возвращает значение, оно передается в точку вызова; если метод имеет тип void, управление передается на оператор, следующий после вызова.

При этом проверяется соответствие типов аргументов и параметров и при необходимости выполняется их преобразование. При несоответствии типов выдается диагностическое сообщение. Листинг 5.3 иллюстрирует этот процесс.

using System;
namespace ConsoleApplication1
{   class Class1
    {   
        static int Max(int a, int b)  // метод выбора максимального значения
        {
            if ( a > b ) return a;
            else         return b;
        }
        static void Main()
        {
            int a = 2, b = 4;
            int x = Max( a, b );                 // вызов метода Max
            Console.WriteLine( x );              // результат: 4

            short t1 = 3, t2 = 4;
            int y = Max( t1, t2 );               // вызов метода Max
            Console.WriteLine( y );              // результат: 4

            int z = Max( a + t1, t1 / 2 * b );   // вызов метода Max
            Console.WriteLine( z );              // результат: 5
        }
    }
}

Внимание

Главное требование при передаче параметров состоит в том, что аргументы при вызове метода должны записываться в том же порядке, что и в заголовке метода, и должно существовать неявное преобразование типа каждого аргумента к типу соответствующего параметра. Количество аргументов должно соответствовать количеству параметров. Иллюстрация приведена на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Соответствие параметров при вызове метода

Существуют два способа передачи параметров: по значению и по ссылке.

При передаче по значению метод получает копии значений аргументов, и операторы метода работают с этими копиями. Доступа к исходным значениям аргументов у метода нет, а, следовательно, нет и возможности их изменить.

При передаче по ссылке ( по адресу ) метод получает копии адресов аргументов, он осуществляет доступ к ячейкам памяти по этим адресам и может изменять исходные значения аргументов, модифицируя параметры.

В C# для обмена данными между вызывающей и вызываемой функциями предусмотрено четыре типа параметров:

• параметры-значения;
• параметры-ссылки — описываются с помощью ключевого слова ref ;
• выходные параметры — описываются с помощью ключевого слова out ;
• параметры-массивы — описываются с помощью ключевого слова params.

Ключевое слово предшествует описанию типа параметра. Если оно опущено, параметр считается параметром-значением. Параметр-массив может быть только один и должен располагаться последним в списке, например:

public int Calculate( int a, ref int b, out int c, params int[] d ) …

Параметры-значения

Параметр-значение описывается в заголовке метода следующим образом:

тип имя

Пример заголовка метода, имеющего один параметр-значение целого типа:

void P( int x )

Имя параметра может быть произвольным. Параметр х представляет собой локальную переменную, которая получает свое значение из вызывающей функции при вызове метода. В метод передается копия значения аргумента.

Механизм передачи следующий: из ячейки памяти, в которой хранится переменная, передаваемая в метод, берется ее значение и копируется в специальную область памяти — область параметров. Метод работает с этой копией. По завершении работы метода область параметров освобождается. Этот способ годится только для передачи в метод исходных данных.

При вызове метода на месте параметра, передаваемого по значению, может находиться выражение, для типа которого существует неявное преобразование типа выражения к типу параметра.

Например, пусть в вызывающей функции описаны переменные и им до вызова метода присвоены значения:

int    x = 1; 
sbyte  c = 1;
ushort y = 1;

Тогда следующие вызовы метода Р, заголовок которого был описан ранее, будут синтаксически правильными:

P( x );    P( c );    P( y );    P( 200 );    P( x / 4 + 1 );

Параметры-ссылки

Признаком параметра-ссылки является ключевое слово ref перед описанием параметра:

ref тип имя

Пример заголовка метода, имеющего один параметр-ссылку целого типа:

void P( ref int x )

При вызове метода в область параметров копируется адрес аргумента, и метод через него имеет доступ к ячейке, в которой хранится аргумент. Метод работает непосредственно с переменной из вызывающей функции и, следовательно, может ее изменить, поэтому если в методе требуется изменить значения параметров, они должны передаваться только по ссылке.

Внимание

При вызове метода на месте параметра-ссылки может находиться только ссылка на инициализированную переменную точно того же типа. Перед именем параметра указывается ключевое слово ref.

Проиллюстрируем передачу параметров-значений и параметров-ссылок на примере (листинг 5.4).

using System;
namespace ConsoleApplication1
{   class Class1
    {   
        static void P( int a, ref int b )
        {
            a = 44; b = 33;
            Console.WriteLine( "внутри метода {0} {1}", a, b );
        }
        static void Main()
        {
            int a = 2, b = 4;
            Console.WriteLine( "до вызова     {0} {1}", a, b );
            P( a, ref b );
            Console.WriteLine( "после вызова  {0} {1}", a, b );
        }
    }
}

Результаты работы этой программы:

до вызова     2 4
внутри метода 44 33
после вызова  2 33

Несколько иная картина получится, если передавать в метод не величины значимых типов, а экземпляры классов, то есть величины ссылочных типов. Для простоты можно считать, что объекты всегда передаются по ссылке.

Выходные параметры

Довольно часто возникает необходимость в методах, которые формируют несколько величин. В этом случае становится неудобным ограничение параметров-ссылок: необходимость присваивания значения аргументу до вызова метода. Это ограничение снимает спецификатор out. Параметру, имеющему этот спецификатор, должно быть обязательно присвоено значение внутри метода.

Изменим описание второго параметра в листинге 5.4 так, чтобы он стал выходным (листинг 5.5).

using System;
namespace ConsoleApplication1
{   class Class1
    {   
        static void P( int a, out int b )
        {
            a = 44; b = 33;
            Console.WriteLine( "внутри метода {0} {1}", a, b );
        }
        static void Main()
        {
            int a = 2, b;
            P( a, out b );
            Console.WriteLine( "после вызова  {0} {1}", a, b );
        }
    }
}

При вызове метода перед соответствующим параметром тоже указывается ключевое слово out.