Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №9 - Журнал «Домашняя лаборатория»

классов, о которых шла речь выше, могут рассматриваться как глобальные переменные класса. Но здесь у них особая роль. Данные (поля) являются тем центром, вокруг которого вращается мир класса. Заметьте, каждый экземпляр класса — это отдельный мир. Поля экземпляра (открытые и закрытые) — это глобальная информация, которая доступна всем методам класса, играющим второстепенную роль — они обрабатывают данные.

Статические поля класса хранят информацию, общую для всех экземпляров класса. Они представляют определенную опасность, поскольку каждый экземпляр способен менять их значения.

В других видах модуля — пространствах имен, проектах, решениях — нельзя объявлять переменные. В пространствах имен в языке C# разрешено только объявление классов и их частных случаев: структур, интерфейсов, делегатов, перечислений. Поэтому глобальных переменных уровня модуля, в привычном для других языков программирования смысле, в языке C# нет. Классы не могут обмениваться информацией, используя глобальные переменные. Все взаимодействие между ними обеспечивается способами, стандартными для объектного подхода. Между классами могут существовать два типа отношений — клиентские и наследования, а основной способ инициации вычислений — это вызов метода для объекта-цели или вызов обработчика события. Поля класса и аргументы метода позволяют передавать и получать нужную информацию. Устранение глобальных переменных как источника опасных, трудно находимых ошибок существенно повышает надежность создаваемых на языке C# программных продуктов.

Введем в класс Testing нашего примера три закрытых поля и добавим конструктор с параметрами, инициализирующий значения полей при создании экземпляра класса:

//fields

       int х, у; //координаты точки

       string name; //имя точки

       //конструктор с параметрами

       public Testing (int х, int у, string name)

       {

           this.x = x; this.у = у; this.name = name;

       }

В процедуре Main первым делом создается экземпляр класса Testing, а затем вызываются методы класса, тестирующие различные ситуации:

Testing ts = new Testing(5,10,"Точка1");

            ts.SimpleVars();

Локальные переменные

Перейдем теперь к рассмотрению локальных переменных. Этому важнейшему виду переменных будет посвящена вся оставшаяся часть данной лекции. Во всех языках программирования, в том числе и в C#, основной контекст, в котором появляются переменные, — это процедуры. Переменные, объявленные на уровне процедуры, называются локальными, — они локализованы в процедуре.

В некоторых языках, например в Паскале, локальные переменные должны быть объявлены в вершине процедурного блока. Иногда это правило заменяется менее жестким, но, по сути, аналогичным правилом, — где бы внутри процедурного блока ни была объявлена переменная, она считается объявленной в вершине блока, и ее область видимости распространяется на весь процедурный блок. В С#, также как и в языке C++, принята другая стратегия. Переменную можно объявлять в любой точке процедурного блока. Область ее видимости распространяется отточки объявления до конца процедурного блока.

На самом деле, ситуация с процедурным блоком в C# не так проста. Процедурный блок имеет сложную структуру; в него могут быть вложены другие блоки, связанные с операторами выбора, цикла и так далее. В каждом таком блоке, в свою очередь, допустимы вложения блоков. В каждом внутреннем блоке допустимы объявления переменных. Переменные, объявленные во внутренних блоках, локализованы именно в этих блоках, их область видимости и время жизни определяются этими блоками. Локальные переменные начинают существовать при достижении вычислений в блоке точки объявления и перестают существовать, когда процесс вычисления завершает выполнение операторов блока. Можно полагать, что для каждого такого блока выполняется так называемый пролог и эпилог. В прологе локальным переменным отводится память, в эпилоге память освобождается. Фактически ситуация сложнее, поскольку выделение памяти, а следовательно, и начало жизни переменной, объявленной в блоке, происходит не в момент входа в блок, а лишь тогда, когда достигается точка объявления локальной переменной.

Давайте обратимся к примеру. В класс Testing добавлен метод с именем Scopevar, вызываемый в процедуре Main. Вот код этого метода:

/// <summary>

/// Анализ области видимости переменных /// </summary>

/// <param name="x"></param>

public void ScopeVar(int x)

{

      //int x=0;

      int у =77; string s = name;

      if (s=="Точка1")

      {

            int u = 5; int v = u+y; x +=1;

            Console.WriteLine("y= {0}; u={1};

               v={2}; x={3 } ", у, u,v,x);

       }

       else

       {

             int u= 7; int v= u+y;

             Console.WriteLine("y= {0}; u={1}; v={2}", y,u,v);

       }

       // Console.WriteLine("y= {0}; u={1}; v={2}",y,u,v);

       // Локальные переменные не могут быть статическими.

       // static int Count = 1;

       // Ошибка: использование sum до объявления

       // Console.WriteLine("х= {0}; sum ={1}", x,sum);

       int i;long sum =0;

       for(i=2; i<x; i++)

       {

           // ошибка: коллизия имен: у

           // float у = 7.7f;

           sum +=i;

       }

       Console.WriteLine("x= {0}; sum ={1}", x,sum);

}  //ScopeVar

Заметьте, в теле метода встречаются имена полей, аргументов и локальных переменных. Эти имена могут совпадать. Например, имя х имеет поле класса и формальный аргумент метода. Это допустимая ситуация. В языке C# разрешено иметь локальные переменные с именами, совпадающими с именами полей класса, — в нашем примере таким является имя у; однако, запрещено иметь локальные переменные, имена которых совпадают с именами формальных аргументов. Этот запрет распространяется не только на внешний уровень процедурного блока, что вполне естественно, но и на все внутренние блоки.

В процедурный блок вложены два блока, порожденные оператором if. В каждом из них объявлены переменные с одинаковыми именами u и v. Это корректные объявления, поскольку время существования и области видимости этих переменных не пересекаются. Итак, для невложенных блоков разрешено объявление локальных переменных с одинаковыми именами. Заметьте также, что переменные u и v перестают существовать после выхода из блока, так что операторы печати, расположенные внутри блока, работают корректно, а оператор печати вне блока приводит к ошибке, — u и v здесь не видимы, кончилось время их жизни. По этой причине оператор закомментирован.

Выражение, проверяемое в операторе if, зависит от значения поля name. Значение поля глобально для метода и доступно всюду, если только не перекрывается именем аргумента (как в случае с полем х) или локальной переменной (как в случае с полем у).

Во многих языках программирования разрешено иметь локальные статические переменные, у которых область видимости определяется блоком, но время их жизни совпадает со временем жизни проекта. При каждом повторном входе в