22. Система типов cts

CTS (common type system) общая система типов

Функции:

• Описывает типы данных и операции

• Совместимость типов в разных ЯП

• Имеет объектно – ориентированную направленность

Категории данных:

• Значимые типы

• Ссылочные типы

Управление типами в CTS:

• Типы могут быть исполнены после инициализации

• Над типами 2 рода преобр-й (явные/неявные)

• Типы объединяются в совокупности (пространство имён, файлы, сборки)

• Ссылочные типы

• Типы значения

Упаковка(boxing)- приведения значимого типа к ссылочному

Обнуляемые типы:

• Поддержка null – значений для значимых типов

• Стандартизация подхода к задаче

• Работа только с value Type типами

Чтобы определить переменную, которая может принимать ещё и null значение

23. Преобразования типов

Явные(explicit):

• Когда преобразование к другому типу напрямую несовместимо

• Требуют вызова, могут приводить к потере точности

• Checked-проверка

• long- int, ...

Неявные(implicit):

• Когда безопасно

• Автоматически, всегда успешно

• int- long, float- double, long- float

Оператор перечисления:

• Список поименованных констант

• Описываются словом enum

• Встроено представляется типом INT? Но может быть и другим типом

• Сильно типизирован

Тип System.Object базовый класс для всех типов .net , при описании типа по умолчанию наследник System.Object

Важные методы:

• equals()- сравн. объекты

• ToString()- предст. объекта как строки

• GetHashCode()- выч. хеш-кода

• Finalize()- уничтожение

• GetType()- возвращение метаданных

• MemberwiseClone()- кодирует бинарные представления в новую переменную

• ReferenceEquals()- сравн. 2 объекта по ссылке

Клонирование объектов:

• Создаёт идентичные копии

• Копируется значение всех полей

• Типы, которые позволяют клонирование

• Clone() копирует рекурсивно все поля

Упаковка значимых типов (преобразование значимых типов в ссылочные и наоборот) Boxing-UnBoxing.

24. Пространства имен и пакеты

Пространство имён:

• Много общего с пространством имен в с++ и пакетами в java

• Выполняют логическую группировку

• Могут содержать в себе классы, структуры, интерфейсы и др. пространства имен

• не могут содержать методов и данных

• Позв. описывать типы с одинаковыми именами (в различных пространствах)

• Могут располагать в одном или нескольких различных файлов

• Используются через директиву using

• можно и без using, но с полным именем

Пространства имен (namespace) и ссылки

• Для проекта могут быть указаны ссылки

• Каждая ссылка идентифицирует универсальную сборку

• Передается c# компилятору по ссылке

• пространства имён дают возможность сохранять именования на уровне ЯП

• ссылки указывают на сборку для использования в проекте

25. Наследование в ооп

Принцип наследования в ооп позволяет создать класс, включающий в себя все данные и методы некоторого другого класса, и, кроме того, содержащий свои, присущие только ему данные и методы обработки. Такой подход позволяет строить целые иерархии классов, каждый следующий уровень которых отличается все большей детализацией по сравнению с предшествующими ему уровнями. Достоинства такого подхода наиболее полно проявляются при программировании достаточно сложных объектов, к которым по праву относится сама операционная система Windows.

Наследование позволяет описать сначала общий класс окна Windows, на его основе описать общий класс диалогового окна Windows, а уже на основе этого класса сформировать класс конкретного диалогового окна, используемого для реализации конкретного пользовательского интерфейса.

Наследование – свойсво произв. объекта сохранять поведение родительского

Описания в виде фреймов и диаграмм

Свойства отношения частного порядка:

• рефлексивность

любой a: a is A a

• транзитивность

любые a, b, c : a is A b, b is A с => a is A с

• антисимметричность

любые a, b : a is A b => NOT (b is A a)

Наследование

1. основная концепция ООП

2. в C# классы и стр. могут наследовать

3. наследуют все члены – поля, методы, свойства…

4. класс родитель называют базовый класс

5. класс наследник – дочерний

6. наследование позволяет установить иерархию типов

в .NET множественное наследование основано на интерфейсах

26. Реализация наследования в C#

интерфейсы:

• описывают совокупность методов и свойств

• описывается только прототип метода

• могут использоваться для описания абстрактных типов данных

• элементы interface не должны быть статическими

• классы и структуры могут реализовывать множественные интерфейсы

• интерфейс может расширять другой интерфейс

абстрактные классы и методы:

• реализуют концепцию полиморфизма

• абстрактные методы не имеют реализации

• абстрактные методы неявно являются виртуальными

• если класс имеет абс. методы, то его нужно описывать как абстракцию

• запрещено создавать объекты абст-х классов

Явная реализация интерфейсов:

• интерфейс может быть имплементирован явно

• можно реализовывать несколько интерфейсов, которые содержат методы с одинаковой структурой

• когда член интерфейса имплементирован явно он становится недоступным через сущность класса, но доступен через интерфейс

• в .net позволено в одном классе иметь 2 метода с одинаковой сигнатурой с единой явной имплементацией интерфейса

Требования к реализации интерфейсов:

• классы наследуют свойство 1 базового класса, но могут реализовать несколько интерфейсов

• структура может наследовать свойства любого типа и при этом реализовать множественные интерфейсы

• любой элемент интерфейса может реализовать свойство класса

• реализованные методы интерфейса нельзя описывать как override а можно как virtual либо abstract.

Классовые диаграммы:

• представляют стандарт UML нотацию для изображения классовой иерархии

• создают визуальное представление взаимосвязей между классами

• классы изображают прямоугольниками в которых заключены и члены

• связи между классами изображают в виде стрелок

• классовые диаграммы наглядно представляют иерархию классов, полученную при многократном наследовании

Преимущества наследования:

• Отсутствие необходимости явного указания свойств и методов для производимых объектов

• Гибкое определение уравнения абстракции предметной области

• Возможность моделирования сколь угодно сложной предметной области

Простой и прямолинейный подход к построению свойств и методов

27. Понятие инкапсуляции

Формализация (понятие инкапсуляции в математике)

1. лямбда – исчисление

   • лямбда термы выполняют роль объектов

   • связанные переменные выполняют роль свойств

   • свободные переменные выполняют роль методов

2. Комбинаторная логика

• Комбинаторы роль объектов

• Переменные роль свойств

• Комбинаторы роль методов

28. Инкапсуляция в C#

Степень инкапсуляции:

1. Public – публичная область видимости

Private – приватная область видимости

Расширение области видимости:

• Protected – доступность из класса и классов наследников

• Internal – доступность из сборки с описание объекта

• Protected internal – доступность из класса с описанием объекта, а также из сборки с описанием объекта

Инкапсуляция полей и констант:

1) Поле:

• Инициализация факультативна, однако запрещен доступ к полям и методам того же типа

• Поля структуры не подлежат инкапсуляции

2) Константа:

• Значение должно быть вычислено в процессе компиляции

3) Поле только для чтения:

• Необходимо инициализировать в описании или конструкторе

• Значение обязательно должно быть вычислимым в ходе компиляции

• Занимает область памяти

Статические поля и константы принадлежат классу а не объекту.

29. Свойства в C#

Свойства:

• Свойства классов, структур и интерфейсов контролируют доступ к полям

• Свойства могут иметь 2 компонента:

  • Программный код для чтения значений

  • Программный код для присвоения значений

• Могут быть:

  • Только на чтение

  • На чтение и на запись

  • Только на запись

Преимущества инкапсуляции:

• Унификация моделируемой предметной области

• Прямолинейный подход к модификациям предметной области

• гибкое управление уровнем абстракции данных

Безопасность и независимость пользователя

30. Понятие полиморфизма

Полиморфизм позволяет переопределять реакцию объекта производного класса на метод, определенный в базовом классе.

Преимущества полиморфизма:

• унификация обработки объектов различной природы

• снижение стоимости ПО

• повторное использование кода

• интуитивная прозрачность исходного текста

• строгое математическое основание

концепция является универсальной и в равной степени применимо в ООП

31. Методы вызова процедур

Методы вызова процедур:

1. Вызов по значению:

• Формальный параметр является копией фактического параметра

• Фактический параметр является выполняемым

2. Вызов по имени (ссылке)

• Формальный параметр является подстановкой фактического параметра

• Фактический параметр должен быть переменной, формальный параметр является копией фактического параметра

3. Вызов по необходимости

• Значение не передается вызывающей функции

• Не следует использовать в методах до того, как значение будет получено

4. Передача параметров

• По умолчанию параметры передаются по значению

• Out и ref позволяют передавать параметры по ссылке

Out – можно не инициализировать

Ref – необходимо инициализировать в вызываемом методе, а в вызываемом можно как читать так и записывать

5. Перезагрузка методов

• Исполнение методов, используемых одинаковые имена

• Изменение числа, типов и последовательности параметров

• можно использование Sqr(int) и Sqr(long)…

6. Список параметров

• В с# можно описывать методы со списком параметров

• Для задания параметра, который представляет собой список, используют массив

Компилятор передаёт параметр как массив заданного типа

32. Обобщения

33. Итераторы

Назначение:

• Определение последовательности обхода множества оператором for each

• Перечисление – объект, который реализует интерфейс

• Итератор – это средство реализации перечисления

С помощью итераторов можно реализовывать не только перечислители в чистом виде, но и просто методы, которые возвращают IEnumerate или IEnumerator.

Блок итератора отличается от обычного блока наличием одного или более операторов yield.

Yield return – следующий элемент итерации

Yield break – конец итерации

Индексаторы:

• Предоставляют индексируемый доступ к данным, подобно доступу к элементам массива

• Похожи на свойства, но получают как параметр идентификатор или индекс на элемент, с которым работают

• На практике используют описание оператора [] для произвольного типа

Перегрузка операторов изменение программного кода в зависимости от цел. зн-я того или иного метода:

1. могут перегр-ся унарные и бинарные операторы

2. не может быть изменён приоритет операторов

3. не все операторы перегружаемы

4. описание операторов:

• используют описание стат. метода

• исп-т ключевое слово operator

имеют 1 или 2 параметра с которыми работает оператор

34. Индексаторы

35. Связывание

36. Понятие события

События в Математике:

Событие – соотнесение над объектом предметной области. Произв. семейство объектов может быть параметризовано не только типами, но и событиями.

События в программировании:

Событие – способ внедрения фрагмента в код с целью изменения поведения программы.

Делегаты – тип, который описывает сигнатуру метода (список, типы и последовательность параметров)

Преимущества СОП:

• возможность моделирования произвольных реальных объектов

• потенциальная лёгкость настройки интерфейса

• программирование основанное на сценариях

• гибкость реинженеринга ПО

• строгое мат. осн-е (концептуализация)

процент повторного использования кода высокий

37. Делегаты

Делегаты – тип, который описывает сигнатуру метода (список, типы и последовательность параметров)

Управление событиями с помощью делегатов:

• переменная делегат может иметь пустое значение null (метод не неазначен)

• пустая переменная делегат не может быть вызвана (искл ситуация)

• Переменные – делегаты являются объектами первого рода; их можно хранить в структурах данных, передавать как параметр.

Виды делегатов:

1. Единичные

• Содержат ссылку к одному единственному методу

• Наследники класса System.Delegate

2. Множественные

• Содержат связанный список ссылок к методам

• Наследник класса System.MulticastDelegate

System.MulticastDelegate

• при вызове использует последовательно друг за другом все методы из списка

• если multicast делегат возвращает значение или имеет ref или out параметр, результат только последний вызванный метод от списка методов делегата

• если при вызове multicast делегата один из методов в списке вызвал исключение, следовательно метод из списка не вызывается

на практике single-cast делегаты почти не используются и под делегатом обыкновенно понимают multicast

38. События

События:

• Используются для уведомления о некотором событии

• Объект, вызывающий событие – инициатор (sender)

• Объект, получающий событие – получатель (receiver)

• Для получения события получатель предварительно подписывается на него

• События поддерживаются через делегаты

• События в с# специальные сущности делегата, декларированные ключевым словом event

Различия событий и делегатов:

• События не эквивалентны члену, переменной типа делегат

• События могут быть членами интерфейса, а делегаты не могут

• Вызов события может происходить только из класса в котором оно описано

• Доступ к событию по умолчанию синхронизирован

Конвенция для событий:

• делегат который использует события

• имеет имя обретаемое от глагола + EventHandler (SomeVerbEventHandler)

• возвращает void и принимает 2 параметра (объект-инициатор типа System.Object и объект, содержащий данные о событии типа, наследника System.EventArgs)

• события объявляют как public, начинаются с заглавной буквы и заканчиваются глаголом

• Для вызова событий создают protected метод, не имеющий возвращаемого типа

• метод-получатель (обработчик) события имеет имя объект_событие

Делегат System.EventHandler:

• Описывает ссылку к callback методу, который обрабатывает событие, для которого не нужна дополнительная информация

Часто используется в .net Framework