Роль конструкторов
До сих пор объекты HelloClass строились с помощью конструктора, заданного по умолчанию, который, по определению, не имеет аргументов. Каждый класс C# автоматически снабжается типовым конструктором, который вы можете при необходимости переопределить. Этот типовой конструктор используется по умолчанию и гарантирует, что все члены-данные по умолчанию получат подходящие типовые значения (такое поведение характерно для всем конструкторов). Сравните это с ситуацией в C++. где неинициализированные данные указывают на "мусор" (иногда мелочи оказываются очень важными).
Обычно кроме конструктора, заданного по умолчанию, классы предлагают и другие конструкторы. Тем самым вы обеспечиваете возможность инициализации состояния объекта во время его создания, Подобно Java и C++, конструкторы в C# имеют имя, соответствующее имени класса, который они конструируют, и они никогда не возвращают значения (даже значения void). Ниже снова рассматривается тип HelloClass, но с пользовательским конструктором, переопределенным заданным по умолчанию конструктором, и элементом открытых строковых данных.
// HelloClass c конструкторами.
class HelloClass {
// Элемент открытых данных.
public string userMessage;
// Конструктор, заданный по умолчанию.
public HelloClass() {
Console.WriteLine("Вызван конструктор, заданный по умолчанию!");
}
// Пользовательский конструктор, связывающий данные состояния
// с данными пользователя.
public HelloClass(string msg) {
Console.WriteLine("Вызван пользовательский конструктор!");
userMessage = msg;
}
// точка входа программы.
public static int Main(string[] args) {
// Вызов конструктора, заданного по умолчанию
HelloClass c1 = new HelloClass();
Console.WriteLine("Значение userMessage: {0}\n", c1.userMessage);
// Вызов параметризованного конструктора
HelloClass c2;
c2 = new HelloClass("Проверка. 1, 2, 3"); Console.WriteLine("Значение userMessage: {0}\n ", c2.userMessage);
Console.ReadLine();
return 0;
}
}
Замечание. Если тип определяет члены (включая и конструкторы) с одинаковыми именами, которые отличаются только числом (или типом) параметров, то соответствующий член называют перегруженным. В главе 4 перегрузка будет рассмотрена подробно.
При анализе вывода этой (программы можно заметить что конструктор, заданный по умолчанию, присваивает строковому полю значение (пустое), предусмотренное по умолчанию, в то время как специальный конструктор определяет для члена значение, предоставленное пользователем (pиc. 3.4).
Рис. 3.4. Простая логика конструктора
Замечание. После определения пользовательского конструктора для типа класса конструктор, заданный по умолчанию, будет удален. Чтобы в этом случае у пользователей объекта осталась возможность создавать экземпляры типа с помощью конструктора, заданного по умолчанию такой конструктор нужно явно переопределить, как это сделано в предыдущем примере.
Утечка памяти
Если вы имеете опыт программирования на языке C++, то у вас в связи с предыдущими примерами программного кода могут возникать вопросы. В частности, следует обратить внимание на то, что метод Main() типа HelloClass не имеет явных операторов уничтожений ссылок c1 и с2.
Это не ужасное упущение, а правило .NET. Как и программистам Visual Basic и Java, программистам C# не требуется уничтожать управляемые объекты явно. Механизм сборки мусора .NET освобождает память автоматически, поэтому в C# не поддерживается ключевое слово delete. В главе 5 процесс сборки мусора будет рассмотрен подробно. До того времени вам достаточно знать лишь о том, что среда выполнения .NET автоматически уничтожит размещенные вами управляемые объекты.
Определение "объекта приложения"
В настоящее время тип HelloClass решает две задачи. Во-первых, этот класс определяет точку входа в приложение (метод Main()). Во-вторых, HelloClass поддерживает элемент данных и несколько конструкторов. Все это хорошо и синтаксически правильно, но немного странным может показаться то, что статический метод Main() создает экземпляр того же класса, в котором этот метод определен.
class HelloClass {
…
public static int Main(string[] args) {
HelloClass c1 = new HelloClass();
…
}
}
Такой подход здесь и в других примерах используется только для того, чтобы сосредоточиться на иллюстрации решения соответствующей задачи. Более естественным подходом была бы факторизация типа HelloClass с разделением его на два отдельных класса: HelloClass и HelloApp. При компоновке C#-приложения обычно один тип используется в качестве "объекта приложения" (это тип, определяющий метод Main()), в то время как остальные типы и составляют собственно приложение.
В терминах ООП это называется разграничение обязанностей. В сущности, этот принцип проектирования программ требует, чтобы класс отвечал за наименьший объем работы. Поэтому мы можем изменить нашу программу следующим образом (обратите внимание на то, что здесь в класс HelloClass добавляется новый член PrintMessage()).
class HelloClass {
public string userMessage;
public HelloClass() {Console.WriteLine("Вызван конструктор, заданный по умолчанию!");}
public HelloClass(string msg) {
Console.WriteLine("Вызван пользовательский конструктор!");
userMessage = msg;
}
public void PrintMessage() {
Console.WriteLine("Значение userMessage: {0}\n", userMessage);
}
}
class HelloApp {
public static int Main(string[] args) {
HelloClass c1 = new HelloClass("Эй, вы, там…");
c1.PrintMessage();
}
}
Исходный код. Проект HelloClass размещен в подкаталоге, соответствующем главе 3.
Класс System.Console
Многие примеры приложений, созданные для первых глав этой книги, используют класс System.Console. Конечно, интерфейс CUI (Console User Interface – консольный интерфейс пользователя) не так "соблазнителен", как интерфейс Windows или WebUI, но, ограничившись в первых примерах интерфейсом CUI, мы можем сосредоточиться на иллюстрируемых базовых понятиях, не отвлекаясь на сложности построения GUI (Graphical User Interface – графический интерфейс пользователя).
Как следует из его имени, класс Console инкапсулирует элементы обработки потоков ввода, вывода и сообщений об ошибках для консольных приложений. С выходом .NET 2.0 тип Console получил новые функциональные возможности.
В табл. 3.2 представлен список некоторых наиболее интересных из них (но, конечно же, не всех).
Таблица 3.2. Подборка членов System.Console, новых для .NET 2.0
| Член | Описание |
|---|---|
| BackgroundColor ForegroundColor | Свойства, устанавливающие цвет изображения/фона для текущего потока вывода. Могут получать значения из перечня ConsoleColor |
| BufferHeight BufferWidth | Свойства, контролирующие высоту/ширину буферной области консоли |
| Clear() | Метод, выполняющий очистку буфера и области отображения консоли |
| Title | Свойство, устанавливающее заголовок текущей консоли |
| WindowHeight WindowWidth WindowTop WindowLeft | Свойства, контролирующие размеры консоли относительно заданного буфера |
Ввод и вывод в классе Console
Вдобавок к членам, указанным в табл. 3.2, тип Console определяет множество методов, обрабатывающих ввод и вывод, причем все эти методы определены как статические (static), поэтому они вызываются на уровне класса. Вы уже видели, что WriteLine() вставляет текстовую строку (включая символ возврата каретки) в выходной поток. Метод Write() вставляет текст в выходной поток без возврата каретки. Метод ReadLine() позволяет получить информацию из входного потока до символа возврата каретки, a Read() используется дли захвата одного символа из входного потока.