4. Arv och dynamisk bindning

En presentation över ämnet: "4. Arv och dynamisk bindning"— Presentationens avskrift:

1 4. Arv och dynamisk bindning
Programmering i C# 4. Arv och dynamisk bindning

2 Arv Härledd klass ska representera något som är en sorts av det basklassen representerar Dimension som inte finns i funktionsorientering Ändrat beteende genom att lägga till ny kod – inte ändra i befintlig Arbetssätt som inte finns i funktionsorientering Härledd klass kan omdefiniera och utöka Endast en basklass kan förekomma Programmering i C# - Kapitel 4

3 Basklass class Shape { int x, y; // position public void Move(int x, int y) { this.x += x; this.y += y; } public double Area() { return 0.0; } } Programmering i C# - Kapitel 4

4 Härledd klass class Circle : Shape
{ int radius; public Circle(int radius) { this.radius = radius; } public new double Area() { return System.Math.PI * radius * radius; } public double Circumference() { return System.Math.PI * 2 * radius; } } Programmering i C# - Kapitel 4

5 Klientkod Shape shp = new Shape(); Console.WriteLine(shp.Area()); // alltid 0.0 Circle cle = new Circle(10); Console.WriteLine(cle.Area()); // Härledd klass metoder och konstruktor kan ej nå koordinaterna! Är private i basklassen Programmering i C# - Kapitel 4

6 Synlighet public – synlig i egna metoder, i härledda klassers metoder och via objekt private – synlig endast i egna metoder protected – synlig i egna och härledda klassers metoder internal – som public, men endast mot klasser i samma assembly internal protected – kombination Programmering i C# - Kapitel 4

7 4.1 Arv kontra aggregering
Arv ska endast användas i solklara fall Kom ihåg: en sorts! Vid tvekan använd aggregering Befintliga klassens logik återanvänds genom att ett objekt utgör medlem Poängen med arv är omdefinitioner och dynamisk bindning Programmering i C# - Kapitel 4

8 4.2 Konstruktorer och destruktor
Allt ärvs – utom konstruktorer Utan konstruktoranrop skapas basklassdelen med sin klass defaultkonstruktor Basklasskonstruktor kan anropas från härledd klass konstruktor Gör den uppsättning konstruktorer som är relevant i härledda klassen! Programmering i C# - Kapitel 4

9 Konstruktorer exempel
class Shape { int x, y; // position public Shape(int x, int y) // enda konstruktorn { this.x = x; this.y = y; } … Programmering i C# - Kapitel 4

10 Konstruktorer exempel forts.
class Circle : Shape { int radius; public Circle(int x, int y, int radius): base(x, y) { this.radius = radius; } public Circle(int radius): base(0, 0) { this.radius = radius; } … Programmering i C# - Kapitel 4

11 Destruktorer Destruktor anropas automatiskt om sådan finns i aktuell klass eller någon basklass Basklassens destruktor först Kan inte anropas explicit Dispose i basklass bör anropas från härledd klass’ Dispose, om den finns Programmering i C# - Kapitel 4

12 4.3 Typomvandling Implicit uppåt – riskabel neråt
Basklassreferens kan ha härlett objekt Aldrig tvärtom Shape shp = new Shape(100, 100); shp.Move(5, 5); // Shape-objektet flyttas shp = new Circle(100, 100, 50); shp.Move(5, 5); // Circle-objektet flyttas Programmering i C# - Kapitel 4

13 Två problem Om basklassreferens refererar till objekt av härledd klass, och: (1) anropad metod enbart finns i härledda klassen? (2) anropad metod är omdefinierad i härledda klassen? Programmering i C# - Kapitel 4

14 Downcast (1) Referensen måste typomvandlas till objektets typ
Explicit typomvandling genererar undantag Använd is eller as if (shp is Circle) ((Circle)shp).Circumference(); // eller: Circle cle = shp as Circle; if (cle != null) cle.Circumference(); Programmering i C# - Kapitel 4

15 Virtuella metoder (2) Referensens typ avgör vilken klass’ metod som anropas Statisk bindning Oftast inte önskvärt – objektets typ bör avgöra val av metod Dynamisk bindning Metoden görs virtuell Programmering i C# - Kapitel 4

16 Virtuell metod, exempel
class Shape { public double Area() { return 0.0: } } class Circle : Shape { public new double Area() { return System.Math.PI * radius * radius; } Programmering i C# - Kapitel 4

17 4.5 Abstrakta basklasser Om metoder ska kunna anropas måste de finnas i den basklass som är referensens typ Kan ofta inte implementeras i basklass Exempelvis Shape.Area() Lösning: gör metoden abstract Klassen blir då också abstrakt – objekt kan inte skapas Programmering i C# - Kapitel 4

18 Abstrakt klass forts. Abstrakt metod blir också virtuell
abstract class Shape { public abstract double Area(); // override i härledd } Abstrakt metod blir också virtuell Även egenskaper kan göras abstrakta/virtuella Härledd klass som inte implementerar alla abstrakta basklassmetoder blir abstrakt Programmering i C# - Kapitel 4

19 4.6 Interface Ofta bra design samla enbart abstrakta metoder i egen klass Ger standardiserade interface Särskild syntax: interface Tredje kategorin datatyper av tre Får endast innehålla metoder, egenskaper, indexerare och notifierare Alla är alltid public Programmering i C# - Kapitel 4

20 Interface exempel interface IShape { void Move(int x, int y); double Area(); int SizeX { get; } int SizeY { get; } ... } Medlemmarna är inte virtuella och kan inte markeras virtual! Programmering i C# - Kapitel 4

21 Interface forts. Klass kan implementera flera interface
Implementera == ärva Samtliga metoder måste implementeras Samtliga måste vara public, eller deklareras med interfacenamnet Blir då synliga endast via interfacereferens Programmering i C# - Kapitel 4

22 Dynamisk bindning från interface
Metoder i interface är inte virtuella Klass som ärver klass som implementerar ett interface får inte dynamisk bindning Två lösningar: Återimplementera interfacet Mycket excentrisk språkmekanism Göra implementationerna virtual Programmering i C# - Kapitel 4

23 Återimplementera interfacet
interface IA { void MA(); } class A : IA { public void MA() { ... } class B : A, IA // upprepad explicit implementation! { public new void MA() { ... } Programmering i C# - Kapitel 4

24 Gör implementationen virtuell
interface IA { void MA(); } class A : IA { public virtual void MA() { ... } // virtuell här! class B : A { public override void MA() { ... } Programmering i C# - Kapitel 4

25 Standardinterface Interface standardiserar vanliga metoder eller grupper av metoder 19 standardinterface i biblioteket IDisposable med Dispose() ICloneable med Clone() IComparable med CompareTo() Programmering i C# - Kapitel 4

26 4.7 Arvet från Object Object är implicit basklass för alla typer
Structer ärver indirekt via ValueType Har konstruktor – objekt kan skapas Sällsynta tillfällen Nio medlemmar varav tre är virtuella metoder som ofta omdefinieras ToString, GetHashCode och Equals Programmering i C# - Kapitel 4

27 Object public class Object
{ public Object() {...} ~Object() {...} public virtual string ToString() {...} public virtual int GetHashCode() {...} public virtual bool Equals(object obj) {...} public static bool Equals(object objA, object objB) {...} public static bool ReferenceEquals(object objA, object objB) {...} public Type GetType() {...} protected object MemberwiseClone() {...} } Programmering i C# - Kapitel 4

28 ToString Bör skapa sträng som beskriver objektet
Medlemmars värden, eventuell ledtext Basklassversionen ger sträng med typnamnet Används av bl.a. Console.WriteLine Bra för spårutskrifter Kan vara användbart i användarinterface Programmering i C# - Kapitel 4

29 GetHashCode Bör returnera stort heltal beroende av objektets tillstånd
Används av Hashtable Nödvändig om objekt ska läggas i Hashtable Hashtable kräver också omdefinierad Equals Basklassversionen returnerar referensens värde (minnesadress) – oanvändbar! Programmering i C# - Kapitel 4

30 Equals Två överlagrade:
Virtuell instansmetod Statisk metod Instansmetoden bör omdefinieras då objekts tillstånd ska kunna jämföras Basklassversionen jämför referenserna Jämför alltså identitet, inte tillstånd Programmering i C# - Kapitel 4

31 Statiska Equals/ReferenceEquals
Statiska Equals tar två object-referenser Kontrollerar om någon är null Kontrollerar om båda är lika Anropar annars instansmetoden Equals Statiska ReferenceEquals jämför alltid identitet Relevant om Equals omdefinierats Programmering i C# - Kapitel 4

32 Jämförelseoperatorerna
Överlagring av == och != bör också ske om Equals omdefinierats Enkel implementation: anropa statiska Equals! public static bool operator==( MyClass objA, MyClass objB) { return Equals(objA, objB); } Programmering i C# - Kapitel 4

33 MemberwiseClone Omdefinieras inte
Är en protected hjälpmetod för kopiering av objekt Kan användas för implementationen av ICloneable.Clone Ger ”shallow copy” – referenser kopieras Referenser bör tilldelas nytt objekt Programmering i C# - Kapitel 4