C# 4.0: полное руководство - Герберт Шилдт

Для того чтобы стала более понятной сущность вложенных областей действия, рассмотрим следующий пример программы.

// Продемонстрировать область действия кодового блока,

using System;

class ScopeDemo {

  static void Main() {

    int x; // Эта переменная доступна для всего кода внутри метода Main().

    x = 10;

    if (x == 10)    {  // начать новую область действия

      int у = 20; // Эта переменная доступна только в данном кодовом блоке.

      // Здесь доступны обе переменные, х и у.

      Console.WriteLine("х и у: " + x + " " + у);

      x = у * 2;

    }

    // у = 100; // Ошибка! Переменна у здесь недоступна.

    //А переменная х здесь по-прежнему доступна.

    Console.WriteLine("х равно " + x) ;

  }

}

Как поясняется в комментариях к приведенной выше программе, переменная х объявляется в начале области действия метода Main(), и поэтому она доступна для всего последующего кода в пределах этого метода. В блоке условного оператора if объявляется переменная у. А поскольку этот кодовый блок определяет свою собственную область действия, то переменная у видима только для кода в пределах данного блока. Именно поэтому строка line у = 100 ;, находящаяся за пределами этого блока, закомментирована. Если удалить находящиеся перед ней символы комментария (//), то во время компиляции программы произойдет ошибка, поскольку переменная у невидима за пределами своего кодового блока. В то же время переменная х может использоваться в блоке условного оператора i f, поскольку коду из этого блока, находящемуся во вложенной области действия, доступны переменные, объявленные в охватывающей его внешней области действия.

Переменные могут быть объявлены в любом месте кодового блока, но они становятся действительными только после своего объявления. Так, если объявить переменную в начале метода, то она будет доступна для всего остального кода в пределах этого метода. А если объявить переменную в конце блока, то она окажется, по существу, бесполезной, поскольку не будет доступной ни одному коду.

Если в объявление переменной включается инициализатор, то такая переменная инициализируется повторно при каждом входе в тот блок, в котором она объявлена. Рассмотрим следующий пример программы.

// Продемонстрировать время существования переменной.

using System;

class VarlnitDemo {

  static void Main() {

    int x;

    for(x = 0; x < 3; x++)    {

      int у = -1; // Переменная у инициализируется при каждом входе в блок.

      Console.WriteLine("у равно: " + у); // Здесь всегда выводится -1

      у = 100;

      Console.WriteLine("у теперь равно: " + у);

    }

  }

}

Ниже приведен результат выполнения этой программы.

У равно: -1

У теперь равно: 100

У равно: -1

У теперь равно: 100

У равно: -1

У теперь равно: 100

Как видите, переменная у повторно инициализируется одним и тем же значением -1 при каждом входе во внутренний цикл for. И несмотря на то, что после этого цикла ей присваивается значение 100, оно теряется при повторной ее инициализации.

В языке C# имеется еще одна особенность соблюдения правил области действия: несмотря на то, что блоки могут быть вложены, ни у одной из переменных из внутренней области действия не должно быть такое же имя, как и у переменной из внешней области действия. В приведенном ниже примере программы предпринимается попытка объявить две разные переменные с одним и тем же именем, и поэтому программа не может быть скомпилирована.

/*

В этой программе предпринимается попытка объявить во внутренней области действия переменную с таким же самым именем, как и у переменной, определенной во внешней области действия.

*** Эта программа не может быть скомпилирована. ***

*/

using System;

class NestVar {

  static void Main() {

    int count;

    for(count = 0; count < 10; count = count+1) {

      Console.WriteLine("Это подсчет: " + count);

      int count; // Недопустимо!!!

      for(count = 0; count < 2; count++)

      Console.WriteLine("В этой программе есть ошибка!");

    }

  }

}

Если у вас имеется некоторый опыт программирования на С или C++, то вам должно быть известно, что на присваивание имен переменным, объявляемым во внутренней области действия, в этих языках не существует никаких ограничений. Следовательно, в С и C++ объявление переменной count в кодовом блоке, входящем во внешний цикл for, как в приведенном выше примере, считается вполне допустимым. Но в С и C++ такое объявление одновременно означает сокрытие внешней переменной. Разработчики C# посчитали, что такого рода сокрытие имен может легко привести к программным ошибкам, и поэтому решили запретить его.

Преобразование и приведение типов

В программировании нередко значения переменных одного типа присваиваются переменным другого типа. Например, в приведенном ниже фрагменте кода целое значение типа int присваивается переменной с плавающей точкой типа float.

int i; float f;

i = 10;

f = i; // присвоить целое значение переменной типа float

Если в одной операции присваивания смешиваются совместимые типы данных, то значение в правой части оператора присваивания автоматически преобразуется в тип, указанный в левой его части. Поэтому в приведенном выше фрагменте кода значение переменной i сначала преобразуется в тип float, а затем присваивается переменной f. Но вследствие строгого контроля типов далеко не все типы данных в C# оказываются полностью совместимыми, а следовательно, не все преобразования типов разрешены в неявном виде. Например, типы bool и int несовместимы. Правда, преобразование несовместимых типов все-таки может быть осуществлено путем приведения. Приведение типов, по существу, означает явное их преобразование. В этом разделе рассматривается как автоматическое преобразование, так и приведение типов.

Автоматическое преобразование типов

Когда данные одного типа присваиваются переменной другого типа, неявное преобразование типов происходит автоматически при следующих условиях:

•    оба типа совместимы;

•    диапазон представления чисел целевого типа шире, чем у исходного типа.

Если оба эти условия удовлетворяются, то происходит расширяющее преобразование. Например, тип int достаточно крупный, чтобы вмещать в себя все действительные значения типа byte, а кроме того, оба типа, int и byte, являются совместимыми целочисленными типами, и поэтому для них вполне возможно неявное преобразование.

Числовые типы, как целочисленные, так и с плавающей точкой, вполне совместимы друг с другом для выполнения расширяющих преобразований. Так, приведенная ниже программа составлена совершенно правильно, поскольку преобразование типа long в тип double является расширяющим и выполняется автоматически.

// Продемонстрировать неявное преобразование типа long в тип double.

using System;

class LtoD {

  static void Main() { long L; double D;

    L = 100123285L;

    D = L;

    Console.WriteLine("L и D: " + L + " " + D);

  }

}

Если тип long может быть преобразован в тип double неявно, то обратное преобразование типа double в тип long неявным образом невозможно, поскольку оно не является расширяющим. Следовательно, приведенный ниже вариант предыдущей программы составлен неправильно.

// *** Эта программа не может быть скомпилирована. ***

using System;

/

class LtoD {

  static void Main() { long L; double D;

    D = 100123285.0;

    L = D; // Недопустимо!!!