Герберт Шилдт - C# 4.0 полное руководство - 2011

Обратите внимание на синтаксис, используемый в классе Triangle для наследования класса TwoDShape.

class Triangle : TwoDShape {

Этот синтаксис может быть обобщен. Всякий раз, когда один класс наследует от другого, после имени базового класса указывается имя производного класса, отделяемое двоеточием. В C# синтаксис наследования класса удивительно прост и удобен в использовании.

В класс Triangle входят все члены его базового класса TwoDShape, и поэтому в нем переменные Width и Height доступны для метода Area (). Кроме того, объекты tl и t2 в методе Main () могут обращаться непосредственно к переменным Width и Height, как будто они являются членами класса Triangle. На рис. 11.1 схематически показано, каким образом класс TwoDShape вводится в класс Triangle.

Рис. 11.1. Схематическое представление класса Triangle

Несмотря на то что класс TwoDShape является базовым для класса Triangle, в то же время он представляет собой совершенно независимый и самодостаточный класс. Если класс служит базовым для производного класса, то это совсем не означает, что он не может быть использован самостоятельно. Например, следующий фрагмент кода считается вполне допустимым.

TwoDShape shape = new TwoDShape (); shape.Width = 10; shape.Height = 20;

shape.ShowDim();

Разумеется, объект класса TwoDShape никак не связан с любым из классов, производных от класса TwoDShape, и вообще не имеет к ним доступа.

Ниже приведена общая форма объявления класса, наследующего от базового класса.

class имя_производного_класса : имя_базового_класса {

// тело класса

}

Для любого производного класса можно указать только один базовый класс. В C# не предусмотрено наследование нескольких базовых классов в одном производном классе. (В этом отношении C# отличается от C++, где допускается наследование нескольких базовых классов. Данное обстоятельство следует принимать во внимание при переносе кода C++ в С#.) Тем не менее можно создать иерархию наследования, в которой производный класс становится базовым для другого производного класса. (Разумеется, ни один из классов не может быть базовым для самого себя как непосредственно, так и косвенно.) Но в любом случае производный класс наследует все члены своего базового класса, в том числе переменные экземпляра, методы, свойства и индексаторы.

Главное преимущество наследования заключается в следующем: как только будет создан базовый класс, в котором определены общие для множества объектов атрибуты, он может быть использован для создания любого числа более конкретных производных классов. А в каждом производном классе может быть точно выстроена своя собственная классификация. В качестве примера ниже приведен еще один класс, производный от класса TwoDShape и инкапсулирующий прямоугольники.

// Класс для прямоугольников, производный от класса TwoDShape. class Rectangle : TwoDShape {

// Возвратить логическое значение true, если // прямоугольник является квадратом, public bool IsSquare() {

if(Width == Height) return true; return false;

}

// Возвратить площадь прямоугольника, public double Area() { return Width * Height;

}

}

В класс Rectangle входят все члены класса TwoDShape, к которым добавлен метод Is Square () , определяющий, является ли прямоугольник квадратом, а также метод Area () , вычисляющий площадь прямоугольника.

Доступ к членам класса и наследование

Как пояснялось в главе 8, члены класса зачастую объявляются закрытыми, чтобы исключить их несанкционированное или незаконное использование. Но наследование класса не отменяет ограничения, накладываемые на доступ к закрытым членам класса. Поэтому если в производный класс и входят все члены его базового класса, в нем все равно оказываются недоступными те члены базового класса, которые являются закрытыми. Так, если сделать закрытыми переменные класса TwoDShape, они станут недоступными в классе Triangle, как показано ниже.

// Доступ к закрытым членам класса не наследуется.

// Этот пример кода не подлежит компиляции.

using System;

// Класс для двумерных объектов, class TwoDShape {

double Width; // теперь это закрытая переменная double Height; // теперь это закрытая переменная

public void ShowDimO {

Console.WriteLine("Ширина и высота равны " +

Width + " и " + Height);

}

}

// Класс Triangle, производный от класса TwoDShape. class Triangle : TwoDShape {

public string Style; // тип треугольника

// Возвратить площадь треугольника, public double Area() {

return Width * Height /2; // Ошибка, доступ к закрытому

// члену класса запрещен

}

// Показать тип треугольника, public void ShowStyle() {

Console.WriteLine("Треугольник " + Style);

}

}

Класс Triangle не будет компилироваться, потому что обращаться к переменным Width и Height из метода Area () запрещено. А поскольку переменные Width и Height теперь являются закрытыми, то они доступны только для других членов своего класса, но не для членов производных классов.

ПРИМЕЧАНИЕ

Закрытый член класса остается закрытым в своем классе. Он не доступен из кода за пределами своего класса, включая и производные классы.

На первый взгляд, ограничение на доступ к частным членам базового класса из производного класса кажется трудно преодолимым, поскольку оно не дает во многих случаях возможности пользоваться частными членами этого класса. Но на самом деле это не так. Для преодоления данного ограничения в C# предусмотрены разные способы. Один из них состоит в использовании защищенных (protected) членов класса, рассматриваемых в следующем разделе, а второй — в применении открытых свойств для доступа к закрытым данным.

Как пояснялось в предыдущей главе, свойство позволяет управлять доступом к переменной экземпляра. Например, с помощью свойства можно ввести ограничения на доступ к значению переменной или же сделать ее доступной только для чтения. Так, если сделать свойство открытым, но объявить его базовую переменную закрытой, то этим свойством можно будет воспользоваться в производном классе, но нельзя будет получить непосредственный доступ к его базовой закрытой переменной.