برنامه نویسی نیمه حرفه ای سی شارپ / درس چهاردهم

بسم الله الرحمن الرحیم

سلام.

امیدوارم به اندازه کافی تمرین کرده باشید. خوب بدون معطلی به ادامه درس می پردازیم. تا اینجا فقط داریم در مورد خود زبان سی شارپ یه چیزایی (هرچند خیلی ساده و مقدماتی) یاد می گیریم. اما به نظر میرسه برای اینکه بتونیم واقعا برنامه نویس باشیم به چیزی بیش از یادگیری تئوری یک زبان برنامه نویسی نیاز هست و آن هم 3 چیز مهم هست. تمرین تمرین تمرین!!

در این درس می خواهیم در مورد Class ها بیشتر صحبت کنیم. باید بدونیم که برنامه نویسی سی شارپ کلا" بر اساس اشیاء و کلاس ها می باشد، در صورتی که اکثر افرادی که در این زبان برنامه نویسی می‌کنند، با این روش (برنامه نویسی شئ گرا) برنامه نویسی نمی کنند. یعنی ممکن است یک زبان برنامه نویسی ذاتا" شئ گرا باشد، اما یک برنامه نویس کمترین استفاده را از این امکان فوق‌العاده برنامه نویسی داشته باشد. اما قبل از اینکه بتوانیم برنامه ای را بصورت شئ گرا بنویسیم باید اساس این روش برنامه نویسی که همان Class ها هستند را بهتر بشناسیم. قبلا از لحاظ تئوریک با مفهوم کلاس ها و اشیاء آشنا شدیم.

برنامه نویسی نیمه حرفه ای سی شارپ / درس سیزده و نیم

بسم الله الرحمن الرحیم

سلام.

افتخار می کنیم که شما بازدیدکنندگان محترم این وبلاگ با پیشنهادات ارزشمند و انتقادات سازنده خود ما را در هرچه بهتر شدن این وبلاگ یاری می کنید. همچنین از همه برادران و خواهرانی که به هر نحو به هرچه بهتر شدن این وبگاه کمک می کنند تشکر می‌کنم.

پیرو همین انتقادات سازنده، بر آن شدیم تا در آخر هر درس، یک سری تمرین هم قرار دهیم، تا هنرآموزان عزیز علاوه بر Copy و Paste کردن کدها، مهارت حل مسائل برنامه نویسی با استفاده از همین ابزارهایی که تاکنون آموخته اند را کسب کنند. بدیهی است که برنامه نویسی، صرفا با کپی کردن کدها، بدست نمی آید. بنابراین خواهشمندیم سعی کنید خودتان مسائل مطرح شده در انتهای دروس را حل کنید.

درس 13 را به نحوه ساخت Class اختصاص دادیم و قبلا گفته بودیم که کلاس ها حاوی اجزایی می‌باشند. کلاس ها اجزای داده ای و عملیاتی مرتبط با هم را، دسته بندی می‌کنند. همان طور که ملاحضه فرمودید، متد factorial را در کلاس Math ایجاد کردیم.

اجازه دهید کمی در مورد فاکتوریل صحبت کنیم. (هرچند این صحبت، حاشیه ای بر این درس هست) به احتمال زیاد با این تابع ریاضی آشنایی دارید، اما برای عزیزانی که آشنایی ندارند کمی توضیح می‌دهم. فاکتوریل عدد n بصورت زیر محاسبه می شود: 

n! = 1 × 2 × 3 × 4 × ... × n-2 × n-1 × n

به عبارت دیگر، اعداد 1 تا n را در هم ضرب می کنیم.

همه چیز در مورد delegate - بخش 6

متدهای بی‌نام

تا اینجا، شما دیده اید که می‌توانید از متدهای نمونه یا متدهای استاتیک برای نمونه سازی delegate استفاده کنید. در هرصورت، متد بخودی خود می‌تواند از قسمت های دیگر کد بصورت صریح فراخوانی شود و البته باید عضوی از یک کلاس یا ساختار باشد.

اگر متد تنها برای نمونه سازی delegate استفاده شده باشد چطور؟ در چنین شرایطی، بجز اینکه به نیازمندی های نحوی و املائی برای ساختن delegate احتیاج داریم، در واقع نیازی به ساختن یک متد با نام جداگانه وجود ندارد. متدهای بی نام به شما اجازه می‌دهند که از ساختن متدهای نامدار بیهوده جلوگیری کنید.

• یک متد بی نام، متدی است که در محل نمونه سازی delegate ، اعلان می‌شود.

برای نمونه، شکل زیر دو نسخه از یک کلاس یکسان را نشان می‌دهد. نسخه سمت چپ یک متد به نام Add20 را اعلان و استفاده می‌کند. نسخه سمت راست بجای آن از متد بی نام استفاده می‌کند. قسمت هایی از کد که سایه گذاری نشده، کاملا برابر هستند.

همه چیز در مورد delegate - بخش 4

حذف متدها از delegate

شما همچنین می توانید یک متد را با استفاده از عملگر =- از delegate حذف کنید. تکه کد زیر طرز استفاده از این عملگر را نشان می دهد. شکل زیر نتیجه اجرای کد را نشان می دهد.

delVar -= SCl.m3; // Remove the method from the delegate.

پس از حذف متد از delegate شکل بصورت زیر در می آید.

کلاس ها و ساختارها

کلاس ها و ساختارها (Struct) دو تا از زیربناهای اساسی سیستم نوع عمومی (common type system) در دات نت فریم وورک می باشند. هرکدام دراصل یک ساختار داده است که یک مجموعه از داده ها و رفتارهایی که باهم در ارتباط هستند را تحت یک واحد منطقی کپسوله (یعنی در یک واحد مشترک قرار دادن) قرار می دهد. داده ها و رفتارها ، در واقع "اعضای" کلاس و struct هستند و شامل متدها، پراپرتی ها، رویدادها و غیره می شوند؛ که هر یک از این موارد شرح داده خواهند شد.

اعلان یک کلاس یا ساختار مانند یک طرح اولیه (بلوپرینت) است که برای ساختن نمونه ها یا اشیاء در زمان اجرا بکار می رود. اگر شما یک کلاس یا ساختار به نام Person تعریف کنید، Person نام آن نوع است. چندین نمونه از Person را می توان تولید کرد، و هر نمونه می تواند مقادیر مختلفی در پراپرتی ها و فیلدهایش داشته باشد.

کلاس یک نوع مرجع است. وقتی یک شیئ از نوع کلاس ساخته می شود، متغیری که شیئ به آن انتساب داده شده است، تنها یک ارجاع به حافظه را در خود نگهداری می کند. وقتی که ارجاع شیئ به یک متغیر دیگر انتساب داده می شود، متغیر جدید به شیئ اصلی اشاره می کند. تغییراتی که در یک متغیر ایجاد می شود در متغیر دیگر هم منعکس می شود زیرا آنها هردو به داده هایی مشابه اشاره دارند.

کلیدواژه virtual

کلمه کلیدی virtual برای اصلاح متد، پراپرتی، شاخصگر یا اعلان رویداد استفاده می شود و به آنها اجازه می دهد که در کلاس مشتق شده رونویسی (override) شوند. برای مثال، این متد می تواند توسط هر کلاسی که از آن ارث بری می کند، رونویسی شود.

public virtual double Area() 
{
    return x * y;
}

پیاده سازی یک عضو مجازی (virtual) را می توان توسط عضو رونویسی کننده در یک کلاس مشتق شده، عوض کرد.

ملاحظات

وقتی یک متد مجازی فراخوانی می شود، نوع زمان-اجرای آن شیئ برای عضو رونویسی کننده بررسی می شود. عضو رونویسی کننده، در کلاس مشتق شده فراخوانی می شود، که ممکن است همان عضو اصلی باشد (اگر هیچ کلاس مشتق شده ای، آن عضو را رو نویسی نکرده باشد).

بطور پیش فرض، متدها غیر-مجازی هستند. شما نمی توانید متد غیر مجازی را رونویسی کنید.

کلیدواژه ushort

کلمه کلیدی ushort نشان دهنده نوع داده عددی صحیحی است که مقادیر را طبق شرایط زیر ذخیره می کند:

• نوع: ushort
• محدوده: 0 تا 65,535
• اندازه: صحیح بدون علامت 16-بیتی
• نوع دات نتی: System.UInt16

لیترال ها

شما می توانید یک متغیر ushort را بصورت زیر اعلان و مقداردهی اولیه کنید:

ushort myShort = 65535;

در اعلان بالا، لیترال صحیح 65535 بطور ضمنی از int به ushort تبدیل می شود. اگر لیترال عددی صحیح از محدوده ushort تجاوز کند، یک خطای کامپایل رخ می دهد.

در هنگام فراخوانی متدهای overload شده باید از عملگر قالبریز (cast) استفاده کرد. برای مثال متدهای overload شده زیر را که دارای پارامترهای ushort و int هستند را در نظر بگیرید:

public static void SampleMethod(int i) {}
public static void SampleMethod(ushort s) {}

کلمه کلیدی unsafe

کلمه کلیدی unsafe یک زمینه (context) ناامن تعریف می کند که برای هر عملی که با اشاره گرها در ارتباط باشد، لازم است.

شما می توانید از اصلاحگر unsafe در اعلان یک نوع یا یک عضو استفاده کنید. حوزه همان نوع و یا عضوی که دارای اصلاحگر unsafe باشد به عنوان زمینه ناامن در نظر گرفته می شود. در مثال زیر متدی را با اصلاحگر unsafe اعلان کرده ایم:

unsafe static void FastCopy(byte[] src, byte[] dst, int count)
{
    // Unsafe context: can use pointers here.
}

حوزه (scope) زمینه ناامن از لیست پارامترها شروع شده و تا آخر حوزه متد ادامه دارد، بنابراین از اشاره گرها می توان در لیست پارامترها نیز استفاده کرد:

unsafe static void FastCopy ( byte* ps, byte* pd, int count ) {...}

شما می توانید از بلوک unsafe برای فعالسازی استفاده از کد ناامن در بلوک مربوطه استفاده کنید. برای مثال:

unsafe
{
    // Unsafe context: can use pointers here.
}

کلمه کلیدی this

کلمه کلیدی this به نمونه فعلی کلاس رجوع می کند و همچنین به عنوان اصلاحگر اولین پارامتر یک متد الحاقی (Extension Method) کاربرد دارد.

نکته

این تاپیک فقط کاربرد کلیدواژه this با نمونه های کلاس را توضیح می دهد. در مورد متدهای الحاقی بطور خلاصه باید بگویم که : متدهای الحاقی به شما این امکان را می دهند که متد ها را به نوع های موجود "اضافه" کنیم ، بدون اینکه یک نسخه مشتق شده جدید از آن نوع بسازیم ، بدون نیاز به کامپایل مجدد و یا حتی ویرایش نوع اصلی. متدهای الحاقی ، نوع خاصی از متدهای ایستا هستند، اما بگونه ای فراخوانی می شوند که انگار متد نمونه آن نوع الحاقی می باشند. برای کد نوشته شده در #C هیچ تفاوت آشکاری بین فراخوانی یک متد الحاقی و متدهایی که واقعا" در داخل نوع اعلان شده اند وجود ندارد. مشهورترین متدهای الحاقی ، عملگرهای پرس و جوی استاندارد LINQ می باشند که قابلیت های پرس و جو را به نوع های IEnumerable و <IEnumerable<T موجود اضافه می کنند. برای استفاده از عملگرهای پرس و جوی استاندارد، اول آنها را با استفاده از رهنمون using System.Linq به داخل حوزه (scope) بیاورید. از جمله متدهای الحاقی LINQ می توان به GroupBy ، OrderBy و Average اشاره کرد که پس اضافه کردن رهنمون فوق الذکر به نوع شمارشی IEnumerable اضافه می شوند.

موارد زیر کاربردهای معمول کلمه کلیدی this است:

اصلاحگر static

از اصلاحگر static برای اعلان یک عضو ایستا استفاده کنید. اعضای ایستا (static) بجای اینکه به شئی خاصی متعلق باشند ، به خود نوع وابستگی دارند. اصلاحگر static را می توان با کلاس ها ، فیلدها ، متدها ، پراپرتی ها ، عملگرها ، رویداد ها و سازنده ها استفاده کرد ، اما نمی توان از آنها برای شاخصگرها (indexer) ، مخرب ها یا نوع هایی دیگر بجز کلاس ها استفاده کرد.

مثال

کلاس زیر بصورت static اعلان شده و فقط حاوی متدهای static می باشد:

static class CompanyEmployee
{
    public static void DoSomething() { /*...*/ }
    public static void DoSomethingElse() { /*...*/  }
}

یک ثابت یا اعلان نوع بصورت ضمنی عضوی static است.

نمی توان از طریق یک نمونه (instance) به یک عضو ایستا رجوع کرد. در عوض ، می توان از طریق نام نوع به آن مراجعه کرد. برای مثال ، کلاس زیر را در نظر بگیرید:

public class MyBaseC
{
    public struct MyStruct
    {
        public static int x = 100;
    }
}