Герберт Шилдт - C# 4.0: полное руководство

В языке C# класс, который наследуется, называется базовым , а класс, который наследует, — производным. Следовательно, производный класс представляет собой специализированный вариант базового класса. Он наследует все переменные, методы, свойства и индексаторы, определяемые в базовом классе, добавляя к ним свои собственные элементы.

Поддержка наследования в C# состоит в том, что в объявление одного класса разрешается вводить другой класс. Для этого при объявлении производного класса указывается базовый класс. Рассмотрим для начала простой пример. Ниже приведен класс TwoDShape, содержащий ширину и высоту двухмерного объекта, например квадрата, прямоугольника, треугольника и т.д.

// Класс для двумерных объектов,

class TwoDShape {

public double Width;

public double Height;

public void ShowDimO {

Console.WriteLine("Ширина и высота равны " +

Width + " и " + Height);

}

}

Класс TwoDShapeможет стать базовым, т.е. отправной точкой для создания классов, описывающих конкретные типы двумерных объектов. Например, в приведенной ниже программе класс TwoDShapeслужит для порождения производного класса Triangle. Обратите особое внимание на объявление класса Triangle.

// Пример простой иерархии классов,

using System;

// Класс для двумерных объектов.

class TwoDShape {

public double Width;

public double Height;

public void ShowDim() {

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;

}

// Показать тип треугольника,

public void ShowStyle() {

Console.WriteLine("Треугольник " + Style);

}

}

class Shapes {

static void Main() {

Triangle t1 = new Triangle();

Triangle t2 = new Triangle();

t1.Width = 4.0;

t1.Height = 4.0;

t1.Style = "равнобедренный";

t2.Width = 8.0;

t2.Height = 12.0;

t2.Style = "прямоугольный";

Console.WriteLine("Сведения об объекте t1: ");

t1.ShowStyle();

t1.ShowDim();

Console.WriteLine ("Площадь равна " + t1.Area());

Console.WriteLine();

Console.WriteLine("Сведения об объекте t2: ");

t2.ShowStyle();

t2.ShowDim();

Console.WriteLine("Площадь равна " + t2.Area());

}

}

При выполнении этой программы получается следующий результат.

Сведения об объекте t1:

Треугольник равнобедренный

Ширина и высота равны 4 и 4

Площадь равна 8

Сведения об объекте t2:

Треугольник прямоугольный

Ширина и высота равны 8 и 12

Площадь равна 48

В классе Triangleсоздается особый тип объекта класса TwoDShape(в данном случае — треугольник). Кроме того, в класс Triangleвходят все члены класса TwoDShape, к которым, в частности, добавляются методы Area()и ShowStyle(). Так, описание типа треугольника сохраняется в переменной Style, метод Area() рассчитывает и возвращает площадь треугольника, а метод ShowStyle()отображает тип треугольника.

Обратите внимание на синтаксис, используемый в классе Triangleдля 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 Triangleвходят все члены его базового класса TwoDShape, и поэтому в нем переменные Widthи Heightдоступны для метода Area().Кроме того, объекты t1и t2в методе Main()могут обращаться непосредственно к переменным Widthи Height, как будто они являются членами класса Triangle. На рис. 11.1 схематически показано, каким образом класс TwoDShapeвводится в класс Triangle.

Рис. 11.1. Схематическое представление класса Triangle

Несмотря на то что класс TwoDShapeявляется 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 TwoDShapeникак 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 TwoDShapeи инкапсулирующий прямоугольники.