Полное руководство. С# 4.0 - Шилдт Герберт

При выполнении этой программы получается следующий результат.Объект — треугольникПлощадь равна 48Объект — прямоугольникПлощадь равна 100Объект — прямоугольникПлощадь равна 40Объект — треугольникПлощадь равна 24.5Объект — общая формаМетод Area() должен быть переопределенПлощадь равна 0

Рассмотрим данный пример программы более подробно. Прежде всего, методArea() объявляется как virtual в классе TwoDShape и переопределяется в классахTriangle и Rectangle по объяснявшимся ранее причинам. В классе TwoDShape метод Area() реализован в виде заполнителя, который сообщает о том, что пользовательданного метода должен переопределить его в производном классе. Каждое переопределение метода Area() предоставляет конкретную его реализацию, соответствующуютипу объекта, инкапсулируемого в производном классе. Так, если реализовать классдля эллипсов, то метод Area() должен вычислять площадь эллипса.

У программы из рассматриваемого здесь примера имеется еще одна примечательная особенность. Обратите внимание на то, что в методе Main() двумерные формыобъявляются в виде массива объектов типа TwoDShape, но элементам этого массиваприсваиваются ссылки на объекты классов Triangle, Rectangle и TwoDShape. И этовполне допустимо, поскольку по ссылке на базовый класс можно обращаться к объекту производного класса. Далее в программе происходит циклическое обращения кэлементам данного массива для вывода сведений о каждом объекте. Несмотря на всюсвою простоту, данный пример наглядно демонстрирует преимущества наследованияи переопределения методов. Тип объекта, хранящийся в переменной ссылки на базовый класс, определяется во время выполнения и соответственно обусловливает дальнейшие действия. Так, если объект является производным от класса TwoDShape, тодля получения его площади вызывается метод Area(). Но интерфейс для выполненияэтой операции остается тем же самым независимо от типа используемой двумернойформы.Применение абстрактных классов

Иногда требуется создать базовый класс, в котором определяется лишь самая общая форма для всех его производных классов, а наполнение ее деталями предоставляется каждому из этих классов. В таком классе определяется лишь характер методов,которые должны быть конкретно реализованы в производных классах, а не в самом базовом классе. Подобная ситуация возникает, например, в связи с невозможностью получить содержательную реализацию метода в базовом классе. Именно такая ситуациябыла продемонстрирована в варианте класса TwoDShape из предыдущего примера,где метод Area() был просто определен как заполнитель. Такой метод не вычисляет ине выводит площадь двумерного объекта любого типа.

Создавая собственные библиотеки классов, вы можете сами убедиться в том, чтоу метода зачастую отсутствует содержательное определение в контексте его базовогокласса. Подобная ситуация разрешается двумя способами. Один из них, как показанов предыдущем примере, состоит в том, чтобы просто выдать предупреждающее сообщение. Такой способ может пригодиться в определенных ситуациях, например приотладке, но в практике программирования он обычно не применяется. Ведь в базовомклассе могут быть объявлены методы, которые должны быть переопределены в производном классе, чтобы этот класс стал содержательным. Рассмотрим для примера классTriangle. Он был бы неполным, если бы в нем не был переопределен метод Area().В подобных случаях требуется какой-то способ, гарантирующий, что в производномклассе действительно будут переопределены все необходимые методы. И такой способв С# имеется. Он состоит в использовании абстрактного метода.

Абстрактный метод создается с помощью указываемого модификатора типаabstract. У абстрактного метода отсутствует тело, и поэтому он не реализуется в базовом классе. Это означает, что он должен быть переопределен в производном классе,поскольку его вариант из базового класса просто непригоден для использования. Нетрудно догадаться, что абстрактный метод автоматически становится виртуальным ине требует указания модификатора virtual. В действительности совместное использование модификаторов virtual и abstract считается ошибкой.

Для определения абстрактного метода служит приведенная ниже общая форма.abstract тип имя(список_параметров);

Как видите, у абстрактного метода отсутствует тело. Модификатор abstract может применяться только в методах экземпляра, но не в статических методах (static).Абстрактными могут быть также индексаторы и свойства.

Класс, содержащий один или больше абстрактных методов, должен быть такжеобъявлен как абстрактный, и для этого перед его объявлением class указывается модификатор abstract. А поскольку реализация абстрактного класса не определяетсяполностью, то у него не может быть объектов. Следовательно, попытка создать объект абстрактного класса с помощью оператора new приведет к ошибке во время компиляции.

Когда производный класс наследует абстрактный класс, в нем должны быть реализованы все абстрактные методы базового класса. В противном случае производныйкласс должен быть также определен как abstract. Таким образом, атрибут abstractнаследуется до тех пор, пока не будет достигнута полная реализация класса.

Используя абстрактный класс, мы можем усовершенствовать рассматривавшийсяранее класс TwoDShape. Для неопределенной двухмерной фигуры понятие площадине имеет никакого смысла, поэтому в приведенном ниже варианте класса TwoDShapeметод Area() и сам класс TwoDShape объявляются как abstract. Это, конечно, означает, что во всех классах, производных от класса TwoDShape, должен быть переопределен метод Area().// Создать абстрактный класс.using System;abstract class TwoDShape { double pri_width; double pri_height; // Конструктор, используемый по умолчанию. public TwoDShape() { Width = Height = 0.0; name = "null"; } // Параметризированный конструктор. public TwoDShape(double w, double h, string n) { Width = w; Height = h; name = n; } // Сконструировать объект равной ширины и высоты. public TwoDShape(double х, string n) { Width = Height = x; name = n; } // Сконструировать копию объекта TwoDShape. public TwoDShape(TwoDShape ob) { Width = ob.Width; Height = ob.Height; name = ob.name; } // 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 string name { get; set; } public void ShowDim() { Console.WriteLine("Ширина и высота равны " + Width + " и " + Height); } // Теперь метод Area() является абстрактным. public abstract double Area();}// 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, "треугольник") { Style = s; } // Сконструировать равнобедренный треугольник, public Triangle(double х) : base(x, "треугольник") { Style = "равнобедренный"; } // Сконструировать копию объекта типа Triangle. public Triangle(Triangle ob) : base(ob) { Style = ob.Style; } // Переопределить метод Area() для класса Triangle. public override double Area() { return Width * Height / 2; } // Показать тип треугольника. public void ShowStyle() { Console.WriteLine("Треугольник " + Style); }}// Класс для прямоугольников, производный от класса TwoDShapeclass Rectangle : TwoDShape { // Конструктор для класса Rectangle. public Rectangle(double w, double h) : base(w, h, "прямоугольник"){ } // Сконструировать квадрат. public Rectangle(double x) : base(x, "прямоугольник") { } // Сконструировать копию объекта типа Rectangle. public Rectangle(Rectangle ob) : base(ob) { } // Возвратить логическое значение true, если // прямоугольник окажется квадратом. public bool IsSquare() { if(Width == Height) return true; return false; } // Переопределить метод Area() для класса Rectangle. public override double Area() { return Width * Height; }}class AbsShape { static void Main() { TwoDShape[] shapes = new TwoDShape[4]; shapes[0] = new Triangle("прямоугольный", 8.0, 12.0); shapes[1] = new Rectangle(10); shapes[2] = new Rectangle(10, 4); shapes[3] = new Triangle(7.0); for (int i=0; i < shapes.Length; i++) { Console.WriteLine("Объект — " + shapes[i].name); Console.WriteLine("Площадь равна " + shapes[i].Area()); Console.WriteLine (); } }}