Книга: C# 4.0: полное руководство
Доступ к членам класса и наследование
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 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; // 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.
Ниже приведен вариант класса TwoDShape, в котором переменные Width и Height превращены в свойства. По ходу дела в этом классе выполняется проверка: являются ли положительными значения свойств Width и Height. Это дает, например, возможность указывать свойства Width и Height в качестве координат формы в любом квадранте прямоугольной системы координат, не получая заранее их абсолютные значения.
// Использовать открытые свойства для установки и
// получения .значений закрытых членов класса.
using System;
// Класс для двумерных объектов,
class TwoDShape {
double pri_width; // теперь это закрытая переменная
double pri_height; // теперь это закрытая переменная
// Свойства ширины и высоты двумерного 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 {
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 Shapes2 {
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());
}
}
В этом варианте свойства Width и Height предоставляют доступ к закрытым членам pri_width и pri_height класса TwoDShape, в которых фактически хранятся значения ширины и высоты двумерного объекта. Следовательно, значения членов pri_width и pri_height класса TwoDShape могут быть установлены и получены с помощью соответствующих открытых свойств, несмотря на то, что сами эти члены по-прежнему остаются закрытыми.
Базовый и производный классы иногда еще называют суперклассом и подклассом соответственно. Эти термины происходят из практики программирования на Java. То, что в Java называется суперклассом, в C# обозначается как базовый класс. А то, что в Java называется подклассом, в C# обозначается как производный класс. Оба ряда терминов часто применяются к классу в обоих языках программирования, но в этой книге по-прежнему употребляются общепринятые в C# термины базового и производного классов, которые принято употреблять и в C++.
Организация защищенного доступа
Как пояснялось выше, открытый член базового класса недоступен для производного класса. Из этого можно предположить, что для доступа к некоторому члену базового класса из производного класса этот член необходимо сделать открытым. Но если сделать член класса открытым, то он станет доступным для всего кода, что далеко не всегда желательно. Правда, упомянутое предположение верно лишь отчасти, поскольку в C# допускается создание защищенного члена класса. Защищенный член является открытым в пределах иерархии классов, но закрытым за пределами этой иерархии.
Защищенный член создается с помощью модификатора доступа protected. Если член класса объявляется как protected, он становится закрытым, но за исключением одного случая, когда защищенный член наследуется. В этом случае защищенный член базового класса становится защищенным членом производного класса, а значит, доступным для производного класса. Таким образом, используя модификатор доступа protected, можно создать члены класса, являющиеся закрытыми для своего класса, но все же наследуемыми и доступными для производного класса.
Ниже приведен простой пример применения модификатора доступа protected.
// Продемонстрировать применение модификатора доступа protected,
using System;
class B {
protected int i, j; // члены, закрытые для класса В,
// но доступные для класса D
public void Set (int a, int b) {
i = a;
j = b;
}
public void Show() {
Console.WriteLine (i + " " + j);
}
}
class D : B {
int k; // закрытый член
// члены i и j класса В доступны для класса D
public void Setk() {
k = i * j;
}
public void Showk() {
Console.WriteLine(k) ;
}
}
class ProtectedDemo {
static void Main() {
D ob = new D();
ob.Set(2, 3); // допустимо, поскольку доступно для класса D
ob.Show(); // допустимо, поскольку доступно для класса D
ob.Setk(); // допустимо, поскольку входит в класс D
ob.Showk(); // допустимо, поскольку входит в класс D
}
}
В данном примере класс В наследуется классом D, а его члены i и j объявлены как protected, и поэтому они доступны для метода Setk(). Если бы члены i и j класса В были объявлены как private, то они оказались бы недоступными для класса D, и приведенный выше код нельзя было бы скомпилировать.
Аналогично состоянию public и private, состояние protected сохраняется за членом класса независимо от количества уровней наследования. Поэтому когда производный класс используется в качестве базового для другого производного класса, любой защищенный член исходного базового класса, наследуемый первым производным классом, наследуется как защищенный и вторым производным классом.
Несмотря на всю свою полезность, защищенный доступ пригоден далеко не для всех ситуаций. Так, в классе TwoDShape из приведенного ранее примера требовалось, чтобы значения его членов Width и Height были доступными открыто, поскольку нужно было управлять значениями, которые им присваивались, что было бы невозможно, если бы они были объявлены как protected. В данном случае более подходящим решением оказалось применение свойств, чтобы управлять доступом, а не предотвращать его. Таким образом, модификатор доступа protected следует применять в том случае, если требуется создать член класса, доступный для всей иерархии классов, но для остального кода он должен быть закрытым. А для управления доступом к значению члена класса лучше воспользоваться свойством.
Оглавление книги
- Основы наследования
- Доступ к членам класса и наследование
- Конструкторы и наследование
- Наследование и сокрытие имен
- Создание многоуровневой иерархии классов
- Порядок вызова конструкторов
- Ссылки на базовый класс и объекты производных классов
- Виртуальные методы и их переопределение
- Применение абстрактных классов
- Предотвращение наследования с помощью ключевого слова sealed
- Класс object
- ГЛАВА 11 Наследование
- 3.4. Отношения между классами
- Что делать, если при установке принтера появляется сообщение Невозможно завершение операции. Подсистема печати недоступн...
- 9.4. Права доступа к squid
- Глава 29 Доступ к канальному уровню
- 10.5. Транзакции и пути доступа меню
- Настройка доступа пользователей к рабочей книге
- 3.5 Проблемы доступа при использовании нескольких протоколов
- Доступ к существующим рабочим областям для документов
- Есть ли быстрый способ доступа к папкам?
- Как открыть доступ к своей папке другим пользователям?
- Я открыл доступ к папке