11. Статические элементы и методы расширения

Поля, методы и свойства классов, которые рассматривались ранее, использовались при помощи объекта класса. Такие элементы называются экземплярными. Разберём употребление статических элементов.

11.1. Статические элементы

Статическиеэлементы предназначены для работы не с объектами, а с классом. Статические поля хранят информацию, общую для всех объектов, статические методы либо вообще не используют поля, либо работают только со статическими полями.

Чтобы объявить статический элемент, применяется модификатор static:

publicclassAccount

{

privatestaticdouble_tax = 0.1;

publicstaticdoubleGetTax()

{

return_tax * 100;

}

}

Для вызова статических элементов требуется использовать имя класса:

Console.WriteLine(Account.GetTax());

Подчеркнём, что статическими могут быть сделаны поля, методы и обычные свойства. Открытая константа, описанная в классе, уже работает как статический элемент. Индексатор класса не может быть статическим¹.

11.2. Статические классы

Если класс содержит только статические элементы, то при объявлении класса можно указать модификатор static. Так определяется статический класс:

publicstaticclassApplicationSettings

{

publicstaticstringBaseDir { }

public static string GetRelativeDir() { }

}

Экземпляр статического класса не может быть создан или даже объявлен в программе. Для таких классов запрещено наследование. Все открытые элементы статического класса доступны только с использованием имени класса.

Упомянем некоторые полезные статические классы из пространства имён System. Для преобразования данных различных типов удобно использовать классConvert. КлассMathсодержит большой набор различных математических функций. КлассConsoleпредназначен для чтения и записи информации на консоль, а также для настройки консоли. КлассEnvironmentсодержит полезные свойства, описывающие окружение запуска программы (например,Version– текущая версия платформы .NET).

11.3. Методы расширения

В C# 3.0 была представлена концепция метода расширения(extension method). Методы расширения позволяют «добавлять» методы в существующие типы без создания нового производного типа, перекомпиляции или иного изменения исходного типа. Методы расширения являются особым видом статического метода, но они вызываются, как если бы они были методами экземпляра в расширенном типе. Для клиентского кода нет видимого различия между вызовом метода расширения и вызовом методов, фактически определённых в типе.

Рассмотрим следующий пример. Пусть разрабатывается программный проект, в различных частях которого требуется подсчёт суммы элементов целочисленного массива. Для реализации данной задачи создан специальный вспомогательный класс, содержащий статический метод подсчёта:

publicstaticclassArrayHelper

{

publicstaticintSum(int[] array)

{

varresult = 0;

foreach(variteminarray)

{

result += item;

}

returnresult;

}

}

// использование метода Sum()

int[] m = {3, 4, 6};

Console.WriteLine(ArrayHelper.Sum(m));

Превратим Sum()в метод расширения. Для этого достаточно в описании метода добавить ключевое словоthisперед первым параметром:

publicstaticclassArrayHelper

{

publicstaticintSum(thisint[] array)

{ . . . }

}

Теперь метод Sum()можно вызывать как традиционным способом, так и как «экземплярный» метод массива:

int[] m = {3, 4, 6};

Console.WriteLine(m.Sum());

Подчеркнём, что методами расширения могут быть только статические методы¹статических классов. Количество параметров такого метода произвольно (один и более), но только первый можно указать с модификаторомthis. Соответственно, метод расширит тип первого параметра.

Методы расширения применимы к типу, как только импортируется пространство имён, содержащее класс с этими методами расширения. Если выполняется импорт нескольких пространств имён, содержащих классы с одинаковыми методами расширения для одного типа, то возникает ошибка компиляции. В этом случае методы расширения должны использоваться как обычные статические методы вспомогательных классов.