Полное руководство. С# 4.0

Несмотря на то что классы X и Y в данном примере совершенно одинаковы по своейструктуре, ссылку на объект типа Y нельзя присвоить переменной ссылки на объекттипа X, поскольку типы у них разные. Поэтому следующая строка кода оказываетсяневерной и может привести к ошибке из-за несовместимости типов во время компиляции.х2 = у; // неверно, поскольку это разнотипные объекты

Вообще говоря, переменная ссылки на объект может ссылаться только на объектсвоего типа.

Но из этого принципа строгого соблюдения типов в C# имеется одно важное исключение: переменной ссылки на объект базового класса может быть присвоена ссылка на объект любого производного от него класса. Такое присваивание считается вполне допустимым, поскольку экземпляр объекта производного типа инкапсулирует экземпляр объекта базового типа. Следовательно, по ссылке на объект базового классаможно обращаться к объекту производного класса. Ниже приведен соответствующийпример.// По ссылке на объект базового класса можно обращаться// к объекту производного класса.using System;class X { public int a; public X(int i) { a = i; }}class Y : X { public int b; public Y(int i, int j) : base(j) { b = i; }}class BaseRef { static void Main() { X x = new X(10); X x2; Y у = new Y(5, 6); x2 = x; // верно, поскольку оба объекта относятся к одному и тому же типу Console.WriteLine("х2.а: " + х2.а); х2 = у; // тоже верно, поскольку класс Y является производным от класса X Console.WriteLine("х2.а: " + х2.а); // ссылкам на объекты класса X известно только о членах класса X х2.а = 19; // верно // х2.b = 27; // неверно, поскольку член b отсутствует у класса X }}

В данном примере класс Y является производным от класса X. Поэтому следующаяоперация присваивания:х2 = у; // тоже верно, поскольку класс Y является производным от класса X

считается вполне допустимой. Ведь по ссылке на объект базового класса (в данном случае — это переменная х2 ссылки на объект класса X) можно обращаться к объекту производного класса, т.е. к объекту, на который ссылается переменная у.

Следует особо подчеркнуть, что доступ к конкретным членам класса определяетсятипом переменной ссылки на объект, а не типом объекта, на который она ссылается.Это означает, что если ссылка на объект производного класса присваивается переменной ссылки на объект базового класса, то доступ разрешается только к тем частям этого объекта, которые определяются базовым классом. Именно поэтому переменной х2недоступен член b класса Y, когда она ссылается на объект этого класса. И в этом естьсвоя логика, поскольку базовому классу ничего не известно о тех членах, которые добавлены в производный от него класс. Именно поэтому последняя строка кода в приведенном выше примере была закомментирована.

Несмотря на кажущийся несколько отвлеченным характер приведенных выше рас-суждений, им можно найти ряд важных применений на практике. Одно из них рассматривается ниже, а другое — далее в этой главе, когда речь пойдет о виртуальныхметодах.

Один из самых важных моментов для присваивания ссылок на объекты производного класса переменным базового класса наступает тогда, когда конструкторы вызываются в иерархии классов. Как вам должно быть уже известно, в классе нередкоопределяется конструктор, принимающий объект своего класса в качестве параметра.Благодаря этому в классе может быть сконструирована копия его объекта. Этой особенностью можно выгодно воспользоваться в классах, производных от такого класса.В качестве примера рассмотрим очередные варианты классов TwoDShape и Triangle.В оба класса добавлены конструкторы, принимающие объект в качестве параметра.// Передать ссылку на объект производного класса// переменной ссылки на объект базового класса.using System;class TwoDShape { double pri_width; double pri_height; // Конструктор по умолчанию. public TwoDShape() { Width = Height = 0.0; } // Конструктор для класса TwoDShape. public TwoDShape(double w, double h) { Width = w; Height = h; } // Сконструировать объект равной ширины и высоты. public TwoDShape(double х) { Width = Height = x; } // Сконструировать копию объекта TwoDShape. public TwoDShape(TwoDShape ob) { Width = ob.Width; Height = ob.Height; } // Свойства ширины и высоты объекта. public double Width { get { return pri_width; } set { pri_width = value < 0 ? -value : value; } } public double Height { get { return pri_height; } set { pri_height = value < 0 ? -value : value; } } public void ShowDim() { Console.WriteLine("Ширина и высота равны " + Width + " и " + Height); }}// Класс для треугольников, производный от класса TwoDShape.class Triangle : TwoDShape { string Style; // Конструктор, используемый по умолчанию. public Triangle() { Style = "null"; } // Конструктор для класса Triangle. public Triangle(string s, double w, double h) : base (w, h) { Style = s; } // Сконструировать равнобедренный треугольник. public Triangle(double x) : base(x) { Style = "равнобедренный"; } // Сконструировать копию объекта типа Triangle. public Triangle (Triangle ob) : base(ob) { Style = ob.Style; } // Возвратить площадь треугольника. public double Area() { return Width * Height / 2; } // Показать тип треугольника. public void ShowStyle() { Console.WriteLine("Треугольник " + Style); }}class Shapes7 { static void Main() { Triangle t1 = new Triangle("прямоугольный", 8.0, 12.0); // Сделать копию объекта t1. Triangle t2 = new Triangle(t1); 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()); }}

В представленном выше примере объект t2 конструируется из объекта t1 и поэтому подобен ему. Ниже приведен результат выполнения кода из данного примера.Сведения об объекте t1:Треугольник прямоугольныйШирина и высота равны 8 и 12Площадь равна 48Сведения об объекте t2:Треугольник прямоугольныйШирина и высота равны 8 и 12Площадь равна 48

Обратите особое внимание на следующий конструктор класса Triangle:public Triangle(Triangle ob) : base(ob) { Style = ob.Style;}

Он принимает объект типа Triangle в качестве своего параметра и передает его(с помощью ключевого слова base) следующему конструктору класса TwoDShape.public TwoDShape(TwoDShape ob) { Width = ob.Width; Height = ob.Height;}

Самое любопытное, что конструктор TwoDShape() предполагает получить объекткласса TwoDShape, тогда как конструктор Triangle() передает ему объект классаTriangle. Как пояснялось выше, такое вполне допустимо, поскольку по ссылке наобъект базового класса можно обращаться к объекту производного класса. Следовательно, конструктору TwoDShape() можно на совершенно законных основаниях передать ссылку на объект класса, производного от класса TwoDShape. А поскольку конструктор TwoDShape() инициализирует только те части объекта производного класса,которые являются членами класса TwoDShape, то для него не имеет никакого значения,содержит ли этот объект другие члены, добавленные в производном классе.Виртуальные методы и их переопределение

Виртуальным называется такой метод, который объявляется как virtual в базовомклассе. Виртуальный метод отличается тем, что он может быть переопределен в одномили нескольких производных классах. Следовательно, у каждого производного классаможет быть свой вариант виртуального метода. Кроме того, виртуальные методы интересны тем, что именно происходит при их вызове по ссылке на базовый класс. В этомслучае средствами языка C# определяется именно тот вариант виртуального метода,который следует вызывать, исходя из типа объекта, к которому происходит обращение по ссылке, причем это делается во время выполнения. Поэтому при ссылке на разныетипы объектов выполняются разные варианты виртуального метода. Иными словами,вариант выполняемого виртуального метода выбирается по типу объекта, а не по типуссылки на этот объект. Так, если базовый класс содержит виртуальный метод и от негополучены производные классы, то при обращении к разным типам объектов по ссылкена базовый класс выполняются разные варианты этого виртуального метода.