Виртуальные методы (virtual)

Наберите inst₁. (с точкой). В этом случае IntelliSense отображает список доступных нестатических членов экземпляра класса LibClasses._1. Среди них лишь один метод Method описан нами явно в классе. Остальные методы Equals, GetHashCode, GetType и ToString унаследованы от класса System. Object:

метод GetHashCode возвращает целое число типа int, «нумерующее» некоторым, вообще говоря, произвольным образом, экземпляры класса данного типа,.

метод GetType возвращает экземпляр объекта типа System.Reflection.Type, «отражающего» (отсюда reflection) в своих методах и свойствах все характеристики того типа класса, экземпляром которого является вызывающий объект, метод ToString дает «читабельное» описание экземпляра объекта — имя класса для ссылочных типов (кроме string) и значение для типов-значений. Проверьте действие этого метода, набрав в методе Main класса _2 дополнительную строку.

System.Console.WriteLine (inst₁.ToString ());

Результатом должна быть строка LibClasses._1. То же и при вызове метода ToString другим экземпляром inst_1a.ToString ().

Рассмотрим более внимательно нестатический метод Equals.

По названию он совпадает с уже рассмотренным статическим методом, но имеет только один параметр типа object, а не два, как его статический тезка. Чтобы проверить работу нестатической версии Equals, внесите изменение в код класса _2.

class _2.

{.

static LibClasses._1 inst₁ = new LibClasses._1();

static void Main (string[] args).

{.

LibClasses._1 inst_1a = new LibClasses._1();

System.Console.WriteLine (inst₁.Equals (inst_1a));

System.Console.ReadLine ();

}.

}.

Здесь для сравнения экземпляров inst₁ и inst_1a класса LibClasses._1 вместо статического метода Equals вызывается его нестатический тезка. Он также сравнивает экземпляры inst₁ и inst_1a. Результат, как и в предыдущем варианте кода, будет False. Опять же, по умолчанию, нестатический вариант метода Equals класса System. Object сравнивает объекты по ссылке.

Изменим содержание класса LibClasses._1 в модуле LibCode, добавив в него описание нового нестатического метода Equals.

public override bool Equals (object obj).

{.

return s == ((_1)obj).s;

}.

Комментарии к коду Служебное слово override означает, что метод Equals является виртуальным (virtual) и уже описан в методе-предке. При первом описании виртуального метода (в данном случае, в описании нестатической версии метода Equals в классе System. Object) его описание содержит служебное слово virtual. Во всех наследниках, перекрывающих описание виртуального метода, термин virtual заменяется override.

Оператор return уже встречался нам в описании некоторых версий метода Main. Тело нашей версии метода Equals включает служебное слово return. Любой метод, возвращающий объект какого-либо типа, отличного от void, (в нашем случае это тип bool) обязательно должен содержать оператор return. Выражение, следующее за оператором return должно быть того типа, который указан в описании метода. Оператор return прекращает исполнение метода, даже если этот оператор не является последним в теле метода. В методе типа void оператор return может быть опущен. Но если return присутствует в методе типа void, то дальше не должно следовать какое-либо выражение и в этой точке прекращается выполнение метода.

Логическое выражение. Выражение s == ((_1)obj).s возвращает значение типа bool и является логическим выражением. В данном случае в нем сравниваются две строки — поле s текущего экземпляра объекта и поле s объекта-параметра obj. Результатом будет true при совпадении строк и false при их отличии.

Предполагается, что при вызове метода Equals значением объекта-параметра obj будет экземпляр класса LibClasses._1 или его наследника. Объект-параметр obj имеет тип object. У класса object нет поля s. Поэтому перед вызовом поля s проводится приведение типа объекта obj к объекту типа LibClasses._1.

После проведенной редакции проверим результат выполнения кода. Он будет True. Переопределение (overriding) виртуального метода Equals принесло свои плоды. Более того, если, возвращаясь к коду класса _2, заменить вызов нестатического метода inst₁.Equals (inst_1a) вызовом статического метода LibClasses._1.Equals (inst₁, inst_1a), результат будет также True. Это говорит о том, что внутри статического метода Equals класса System. Object, который мы не переопределяли (!), вызывается его нестатический тезка, нами переопределенный. В этом могущество виртуальных методов. Переопределив виртуальный нестатический метод Equals, мы изменили результат работы кода, который не редактировали и который нами даже не контролируется — кода статического метода Equals!

Недостатки кода.

Заметим, что описанный нами метод Equals класса LibClasses._1, имеет как минимум два недостатка.

Если обратиться к методу Equals с параметром null, то есть испытать код inst₁.Equals (null), то возникнет ошибка времени выполнения (проверьте). В методе Equals предполагается, что параметр obj имеет осмысленное значение, не равное null. Если это не так, метод Equals, очевидно, должен возвращать false. Ведь вызывающий объект, раз он существует, не может иметь ссылку null.

Если обратиться к методу Equals, подставив в качестве параметра ссылку на объект, не являющийся экземпляром класса LibClasses._1 или его наследника, то опять возникнет ошибка времени выполнения. Ведь использование оператора приведения типа (_1)obj в коде метода Equals предполагает, что параметр obj приводится к типу LibClasses._1. Если это не так, то неизбежна ошибка. Чтобы убедиться в этом, опишите перед обращением к методу Equals строку с новым объектом класса, отличного от LibClasses._1, например, int i = 0; и проверьте выполнение метода Equals в форме inst₁.Equals (i).

Для исправления кода содержание метода Equals следует переписать в виде.

return obj≠null && GetType ()==obj.GetType () && s == ((_1)obj).s;

Сделайте это и вновь проверьте работу кода в двух предыдущих ситуациях.

Комментарии к новой версии кода Оператор obj≠null возвращает true, если объекты не равны, и false в противном случае.

Служебные символы && (двойной амперсанд) описывают операцию логического умножения «и» (and) — возвращает true, только если оба операнда равны true. При этом если логическое выражение obj≠null вернет значение false, дальнейшая проверка будет приостановлена. То же, если следующее логическое выражение GetType ()==obj.GetType () вернет false. Благодаря этому свойству оператор && относится к так называемым шунтирующим (short-circuit) операторам. Другая версия оператора логического умножения & (одиночный амперсанд) таким свойством не обладает и требует вычисления всех операндов вне зависимости от их результатов. Если в нашем выражении заменить шунтирующий оператор && на обычный &, то код будет выходить на прежние ошибки времени выполнения при обращениях inst₁.Equals (null) и inst₁.Equals (i). Испытайте и подумайте, почему это так.

Кроме логической операции «и» с операторами & и &&, в C# реализованы еще две бинарные (с двумя операндами) логические операции:

«или» (логическое сложение, или or) с операторами | и || возвращает true, если хотя бы один из операндов true.

операция симметрической разности (xor — исключающее «или», или eXclusive OR) с оператором ^ возвращает true, если только один из операндов true.

В качестве унарного (действующего на один операнд) оператора отрицания используется восклицательный знак !.

Операторы &, | и ^ могут применяться к целым операндам. Тогда они действуют побитовым образом — оперируют над отдельными парами битов, из которых состоят целые числа-операнды в бинарном представлении. Унарный оператор ~ проводит «побитовое дополнение» целого операнда (возвращает число, которое в сумме с операндом возвращало бы все биты, равными единице).

Логическое выражение GetType ()==obj.GetType () возвращает true только, если тип класса вызывающего объекта и тип класса объекта-параметра obj совпадают. Можно было бы изменить условие, накладываемое на типы объектов, потребовав лишь, чтобы параметр obj был объектом класса LibClasses._1 или его наследника. Тогда выражение obj≠null && GetType ()==obj.GetType () достаточно было бы заменить выражением obj is _1. Это выражение возвращает true, если параметр obj не равен null и если его тип «сводится» к типу LibClasses._1 (является экземпляром этого типа или его наследника). Попробуйте эту версию кода в разных вариантах вызова метода Equals. Однако надо понимать, что при использовании последнего варианта кода метода Equals (с оператором is) равными окажутся объекты разных типов (хоть и имеющие общего предка LibClasses._1) с одинаковыми полями s. Поэтому первоначальный вариант кода.

return obj≠null && GetType ()==obj.GetType () && s == ((_1)obj).s;

предпочтительней.