C# Shortcut. Programmierung im.net-framework mit der C# Beta 2. Bearbeitet von Patrick A. Lorenz

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1 C# Shortcut Programmierung im.net-framework mit der C# Beta 2 Bearbeitet von Patrick A. Lorenz 1. Auflage Taschenbuch. 296 S. Paperback ISBN Format (B x L): 16,8 x 24 cm Gewicht: 558 g Zu Inhaltsverzeichnis schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 Klassen & objektorientierte Programmierung Teil II Zu Beginn des Kapitels haben Sie bereits ber einige Grundlagen zur objektorientierten Programmierung mit Klassen gelesen. Eine Reihe von weiteren Techniken machen die objektorientierte Programmierung aber erst zu dem, was sie ist: ein leistungsf higes System zur Entwicklung komplexer und wieder verwertbarer Programm-Module. Auf den folgenden Seite m chte ich Ihnen diese weitergehenden M glichkeiten der objektorientierten Programmierung mit C# vorstellen Überladungen Das berladen ist eine effektive Technik, wenn man eine Funktionalit t f r verschiedene Parameter-Strukturen implementieren m chte. Sie haben dieses Vorgehen bereits in Teil I im Zusammenhang mit der Erstellung von Konstruktoren kennen gelernt. Dieses l sst sich aber auch auf jede andere Methode einer Klasse anwenden. Es werden dabei mehrere Methoden gleichen Namens, aber mit unterschiedlichen und jeweils eindeutigen Parameter-Strukturen erstellt. Beim Aufruf der Methode entscheidet die bergabe der Parameter, welche der Implementierungen tats chlich aufgerufen wird. In der Regel hneln sich diese Implementierungen oder rufen sich sogar gegenseitig auf. Theoretisch sind sie aber vollkommen unabh ngig voneinander. Es ergibt sich das folgende Schema: Methoden mit dem gleichen Namen class KlassenName public MethodenName() // Implementation public MethodenName(Datentyp Parameter)

3 Überladungen // Implementation public MethodenName(Datentyp Parameter, Datentyp Parameter) // Implementation Erinnern Sie sich noch an das Beispiel der Katze, die gef ttert werden wollte? Im ersten Teil dieses Kapitels demonstrierte dieses Beispiel die prinzipielle Verwendung von Methoden. Der Methode Fuettern wurde eine Nahrung sowie die gew nschte Anzahl bergeben. Ein optimaler Kandidat f r eine berladung, denn die Anzahl k nnte man theoretisch auch weglassen und hierf r einfach einen Standardwert wie eine Portion annehmen. Das folgende Beispiel basiert auf dem urspr nglichen, wurde jedoch dem Thema angepasst. Listing 12.1 ueberladen1.cs using System; class Katze public enum Nahrung Thunfisch, Rinderhack, Huehnchen, Trockenfutter int _Zufriedenheitsindex; public int Zufriedenheitsindex get return(_zufriedenheitsindex); set _Zufriedenheitsindex = value;

4 12 Klassen & objektorientierte Programmierung Teil II 239 public bool Fuettern(Nahrung Futter) return(fuettern(futter, 1)); public bool Fuettern(Nahrung Futter, int Portionen) switch(futter) case Nahrung.Thunfisch : case Nahrung.Rinderhack : case Nahrung.Huehnchen : this.zufriedenheitsindex+=portionen; return(true); default: this.zufriedenheitsindex-=portionen; return(false); class ConsoleApp static void Main() Katze meinekatze = new Katze(); meinekatze.zufriedenheitsindex = 5; Console.Write("Zufriedenheitsindex vor F tterung: "); Console.WriteLine(meineKatze.Zufriedenheitsindex.ToString() + ""); if(meinekatze.fuettern(katze.nahrung.thunfisch, 5)) Console.WriteLine("Das hat geschmeckt!"); else Console.WriteLine("Das war keine gute Idee!"); if(meinekatze.fuettern(katze.nahrung.trockenfutter)) Console.WriteLine("Das hat geschmeckt!"); else Console.WriteLine("Das war keine gute Idee!"); Console.Write("Zufriedenheitsindex nach F tterung: "); Console.WriteLine(meineKatze.Zufriedenheitsindex.ToString() + ""); Console.ReadLine();

5 Überladungen Ausgabe im Konsolenfenster: Zufriedenheitsindex vor F tterung: 5 Das hat geschmeckt! Das war keine gute Idee! Zufriedenheitsindex nach F tterung: 9 Gleiche Methoden für unterschiedliche Datentypen Die Methode Fuettern wurde doppelt implementiert, einmal mit zwei und einmal mit nur einem Parameter. Ruft man letztgenannte Methode auf, ruft diese wiederum die andere mit einem angenommenen Standard-Wert f r den zweiten Parameter auf. Das Beispiel ist sehr typisch f r die Verwendung von berladungen. Es gibt aber auch ganz andere Einsatzm glichkeiten, bei denen sich die Parameter v llig unterscheiden. Im folgenden Beispiel wird eine Methode Add zur Addierung zweier Werte verwendet. Es k nnen dabei ganz unterschiedliche Werte bergeben werden: int, Decimal und auch string. Im Fall der Zeichenkette wird versucht, diese in einen numerischen Wert umzuwandeln, mit dem dann gerechnet werden kann. Listing 12.2 ueberladen2.cs using System; class Test public static int Add(int n1, int n2) return(n1+n2); public static Decimal Add(Decimal n1, Decimal n2) return(n1+n2); public static int Add(string s1, string s2) int n1 = Int32.Parse(s1); int n2 = Int32.Parse(s2); return(add(n1, n2)); class ConsoleApp static void Main()

6 12 Klassen & objektorientierte Programmierung Teil II 241 Console.WriteLine(Test.Add("25", "16").ToString()); Console.ReadLine(); Ausgabe im Konsolenfenster: 41 Wie Sie sehen, k nnen berladene Methoden durchaus auch andere R ckgabewerte erhalten. Im Beispiel existieren insgesamt drei Implementierungen der Methode Add, die jeweils ber Parameter des gleichen Datentyps verf gen. Bei bergabe von Zeichenketten wie im Beispiel wird eine Umwandlung vorgenommen und dann wieder die Methode zur Addition von int-werten aufgerufen. Im Beispiel mag dies bertrieben wirken, gew hnt man sich jedoch an diese Wiederverwendung, kann diese bei komplexeren Methoden viel Zeit und Tipparbeit sparen und reduziert die Fehleranf lligkeit Vererbung Der Themenkomplex Vererbung ist gleichwohl wichtig, interessant und komplex. Es ist ein Grundprinzip der objektorientierten Programmierung, bestehende Klassen zu beerben. Bei diesem Vorgang werden die Mitglieder einer Klasse wie Eigenschaften und Methoden sowie deren Implementierung bernommen. Die geerbte oder auch abgeleitete Klasse besitzt also automatisch deren Funktionalit t und kann diese erweitern und modifizieren. Bei der Vererbung entsteht eine ist ein(e) -Beziehung von der Erbklasse zur Basisklasse. Jede geerbte Klasse ist ein(e) Basisklasse. Man kann zudem einer Variable vom Typ der Basisklasse in jedem Fall die Erbklasse zuweisen. Diese M glichkeit nennt man Polymorphie. Andersherum ist nicht jede Basisklasse einer Variable vom Typ der Erbklasse zuweisbar, denn von einer Basisklasse k nnen ja ganz unterschiedlich Erbklassen mit jeweils unterschiedlichen Implementierungen abgeleitet werden. Beachten Sie, dass eine Klasse immer nur von genau einer anderen Basisklasse abgeleitet werden kann. Basisklasse und Erbklasse

7 Vererbung Ein tierisch gutes Beispiel Abbildung 12.1 Eine Katze ist ein Tier ist ein object Die Vererbung l sst sich mit dem Ihnen bereits wohlbekannten Beispiel der Katze hervorragend veranschaulichen. Eine Katze ist ein Tier und hat entsprechende Eigenschaften und Methoden, die f r jedes Tier existieren. Insofern erbt die Katze diese vom Tier. Auch ein Hund w re ein Tier und somit von dieser Klasse abgeleitet. Nach den Regel von C# ist zudem jedes Objekt von der Mutter aller Objekte mit dem treffenden Namen object abgeleitet. Ein Tier ist also direkt oder indirekt auch wieder ein object. Verallgemeinerung ist also die Basis der Vererbung von Klassen. Die Abbildung zeigt die Abh ngigkeit Einfache Vererbungen Vererbungen werden auf Basis der kompletten Klassen durchgef hrt, nicht etwa auf Teilen dieser. Aus diesem Grund erfolgt die Notation bereits bei der Benennung der Klasse. Der Name der Basisklasse wird mit einem Doppelpunkt getrennt hinter dem Namen der neuen Erbklasse notiert. Es ergibt sich hierf r folgendes Schema:

8 12 Klassen & objektorientierte Programmierung Teil II 243 class ErbklassenName : BasisklassenName // Implementierung der abgeleiteten Klassen Das nachfolgende Beispiel realisiert die aufgestellte Erb-Abh ngigkeit zwischen Katze und Tier. Es existiert eine Klasse Tier mit der Eigenschaft Name. Jedes Tier sollte einen Namen tragen. Die Klasse Katze leitet sich von der Klasse Tier ab und unterst tzt zus tzlich zu deren Funktionalit t eine neue Eigenschaft Fellfarbe, die uns ber selbige Auskunft geben soll. Listing 12.3 einfachevererbung1.cs using System; class Tier string _Name; public string Name get return(_name); set _Name = value; class Katze : Tier string _Fellfarbe; public string Fellfarbe get return(_fellfarbe); set _Fellfarbe = value;

9 Vererbung class ConsoleApp static void Main() Katze meinekatze = new Katze(); meinekatze.name = "Filou"; meinekatze.fellfarbe = "rot"; Console.WriteLine("Meine Katze heißt " + meinekatze.name + " und hat die Fellfarbe \"" + meinekatze.fellfarbe + "\"."); Console.ReadLine(); Die Verwendung der Klasse Katze zeigt, dass diese sowohl ber die eigene Eigenschaft Fellfarbe als auch ber die geerbte Eigenschaft Name verf gt. Beide Eigenschaften werden im Konsolenfenster ausgegeben: Meine Katze heißt Filou und hat die Fellfarbe "rot" Überschreiben von Klassen-Mitgliedern Wie bereits beschrieben, lassen sich im Zuge der Vererbung auch Modifikationen vornehmen. Hierzu wird das jeweilige Mitglied der Klasse berschrieben und neu implementiert. Die Basisklasse muss dies f r das Mitglied explizit erlauben und hierf r mit dem Modifikator virtual versehen. Die neue Implementierung in der abgeleiteten Klasse verwendet den Modifikator override zur Kennzeichnung der berschreibung. Das Beispiel zeigt die beiden Klassen Tier und Katze. Die Klasse Tier implementiert eine Methode Fuettern, die den Zufriedenheitsindex des Tieres erh ht. Die Katze soll zudem schnurren, wenn sie gef ttert wird. Die Methode wird daher berschrieben und die neue boolesche Eigenschaft Schnurrt gesetzt. Listing 12.4 ueberschreiben1.cs using System; class Tier int _Zufriedenheitsindex;

10 12 Klassen & objektorientierte Programmierung Teil II 245 public int Zufriedenheitsindex get return(_zufriedenheitsindex); set _Zufriedenheitsindex = value; virtual public void Fuettern(string Nahrung) Zufriedenheitsindex += 1; class Katze : Tier bool _Schnurrt; public bool Schnurrt get return(_schnurrt); override public void Fuettern(string Nahrung) _Schnurrt = true; Zufriedenheitsindex += 1; class ConsoleApp static void Main() Katze meinekatze = new Katze(); meinekatze.fuettern("thunfisch"); if(meinekatze.schnurrt) Console.WriteLine("Meine Katze schnurrt :-)"); else

11 Vererbung Console.WriteLine("Meine Katze schnurrt nicht :-("); Console.ReadLine(); Die Katze ist sichtlich zufrieden: Meine Katze schnurrt :-) Basisklasse aufrufen Das Beispiel funktioniert so weit, hat jedoch einen Sch nheitsfehler. Die urspr ngliche Funktionalit t der Methode Fuettern, also das Hochsetzen des Zufriedenheitsindex, wurde in der abgeleiteten Klasse noch einmal implementiert. Was aber, wenn diese Funktionalit t wesentlich komplexer als im gezeigten Beispiel w re? Es widerspricht der Regel der objektorientierten Programmierung, Code nicht doppelt zu halten und vor allem auch bei nderungen nicht doppelt pflegen zu m ssen. Abhilfe schafft hier das Schl sselwort base mit dem analog zu this der Zugriff auf die Basisklasse m glich ist. Auf diese Weise l sst sich innerhalb der neuen Methode die alte aufrufen. Das Beispiel wurde dahingehend ge ndert; im Folgenden nur der entsprechende Ausschnitt der abgeleiteten Klasse Katze: Listing 12.5 ueberschreiben2.cs... override public void Fuettern(string Nahrung) _Schnurrt = true; base.fuettern(nahrung);... An der Ausgabe im Konsolenfenster hat sich nat rlich nichts ge ndert, die Katze schnurrt weiterhin zufrieden: Meine Katze schnurrt :-)