Основни појмови о класама и објектима¶

Поља¶

Поља су чланови класе у којима се налазе подаци неког једноставнијег типа (или референце на објекте исте или друге класе, или низове). Поља обично чине неку логичку (смисаону) целину, тј. заједно представљају некакав крупнији ентитет. На пример, класа Prozor која представља положај прозора на екрану, може да изгледа овако:

public class Prozor
{
    public int prviRed;
    public int prvaKolona;
    public int visina;
    public int sirina;
}

У овом примеру сваки објекат класе Prozor можемо да схватимо као правоугаоник у матрици пиксела екрана. Поља класе говоре у ком реду и колони матрице пиксела почиње тај прозор (prviRed, prvaKolona), као и које су димензије тог прозора (visina, sirina).

Реч class у првом реду значи да у наставку наводимо дефиницију класе. Реч public испред речи class значи да је класа доступна у сваком делу пројекта који садржи ову дефиницију. Реч Prozor је име класе. Између заграда { и } налази се тело класе. У телу класе дефинишемо од чега се класа састоји. У конкретном случају, класа Prozor се састоји од четири поља prviRed, prvaKolona, visina, sirina, сва четири типа int.

Реч public испред декларације поља значи да је то поље јавно, тј. да је доступно ван класе, да вредност тог поља може да се чита и мења. Вредности појединих поља објекта се у програму користе навођењем имена објекта, тачке и имена поља, овако: imeObjekta.imePolja.

На пример, за претходно дефинисану класу Prozor, објекте можемо да стварамо и користимо тако да вредности поља постављамо, мењамо и очитавамо ван класе.

// постављање вредности поља
Prozor w = new Prozor() {prviRed = 5, prvaKolona = 6, visina = 9, sirina = 50};

// мењање вредности поља
w.visina += 5;

// очитавање вредности поља
Console.WriteLine("Visina prozora je {0}", w.visina);

Методи¶

Дефиниција класе може да садржи и функције, које зовемо методи. Методи дефинишу шта можемо да урадимо са објектима дате класе. На пример, у тело класе Prozor можемо да додамо метод Povrsina на следећи начин:

public class Prozor
{
    public int prviRed;
    public int prvaKolona;
    public int visina;
    public int sirina;

    public double Povrsina()
    {
        return visina * sirina;
    }
}

Овај метод израчунава површину прозора, тј. број пиксела у том прозору. Метод користимо на уобичајени начин, као и методе класа из библиотеке:

Prozor w = new Prozor() { prviRed = 5, prvaKolona = 6, visina = 20, sirina = 50 };
...
Console.WriteLine("Povrsina prozora je {0} piksela.", w.Povrsina());

Својства¶

Претпоставимо да поред уведених поља prviRed, prvaKolona, visina и sirina, желимо да омогућимо кориснику класе да поставља и очитава вредности последњег реда и последње колоне прозора. Један начин да то урадимо је да уведемо поља poslednjiRed и poslednjaKolona. Међутим, када постоји веза између неких величина које описују објекте класе, таква да једна величина може да се израчуна на основу осталих, као што је то случај са класом Prozor и величинама prviRed, visina и poslednjiRed, није добро да за сваку од тих величина користимо по једно поље. Наиме, у случају да за сваку од ове три величине користимо по једно поље, могло би се догодити да током рада програма грешком буде нарушена једнакост prviRed + visina == poslednjiRed, односно да та три поља добију међусобно контрадикторне вредности и да објекат постане неконзистентан, тј. нејасног смисла. Бољи начин да кориснику класе омогућимо да поред постојећих вредности очитава и поставља и вредности последњег реда и колоне је употреба својстава.

Својство је члан класе који има извесне особине и метода и поља. Увођење својстава омогућава кориснику класе да о њима размишља као о пољима и да их тако и користи, а аутору класе да свако очитавање и постављање вредности неког својства „пресретне” и контролише, тако да се уместо простог очитавања или уписивања вредности изврши неки унапред припремљен кôд који обезбеђује конзистентност објекта.

Објаснимо синтаксу и семантику својстава детаљније. У коду ван дате класе, на месту где се својство користи, синтакса својства је иста као за поље. Другим речима, гледајући само део кôда ван класе у коме се користе поља и својства класе, не можемо да разликујемо својства од поља. Захваљујући томе, корисник класе не мора ни да зна да ли стварно користи поље или својство (тј. може да замишља да користи поље). Међутим, унутар класе се јасно види разлика између својства и поља. Својство се у класи записује, тј. дефинише као пар специјалних метода, који се зову приступници (енгл. accessors). Један од та два метода се зове get, а други set. Приступник get је у суштини метод истог типа као и својство, а његовим извршавањем се израчунава и враћа неки резултат, који корисник класе види као вредност својства. Приступник set је у суштини метод типа void, тј. метод који не враћа вредност. Он као параметар добија вредност коју корисник жели да додели својству, а у коду приступника set тај параметар се увек зове value и не наводи се експлицитно као параметар. Тиме је аутору класе омогућено да на једноставан начин одржава конзистентност објеката. Претпоставимо, на пример, да мењање последњег реда (колоне) желимо да тумачимо као промену висине (ширине) прозора. Тада би претходна дефиниција класе могла да се прошири додавањем својстава poslednjiRed и poslednjaKolona на следећи начин.

using System;
public class Prozor
{
    public int prviRed;
    public int prvaKolona;
    public int visina;
    public int sirina;

    public int Povrsina()
    {
        return visina * sirina;
    }

    public int poslednjiRed
    {
        get { return prviRed + visina - 1; }
        set { visina = value + 1 - prviRed; }
    }

    public int poslednjaKolona
    {
        get { return prvaKolona + sirina - 1; }
        set { sirina = value + 1 - prvaKolona; }
    }
};

После овакве дефиниције класе, у методу Main бисмо могли да пишемо овакве наредбе:

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Prozor a = new Prozor {
            prviRed = 20, prvaKolona = 10,
            visina = 100, sirina = 200
        };
        Console.WriteLine(a.poslednjiRed);
        a.poslednjiRed = 200;
        Console.WriteLine(a.visina);
    }
}

Наредбом Console.WriteLine(a.poslednjiRed); извршава се приступник get својства poslednjiRed објекта a, док се наредбом a.poslednjiRed = 200; извршава приступник set истог својства. Резултат извршавања целог програма је

119
181

Уколико кориснику није потребно да и очитава и мења вредности неког својства, приликом писања тог својства један од приступника get, set може и да се изостави (али могу не оба). На пример, ако се аутор и корисник класе договоре да кориснику није потребно да експлицитно поставља вредност последњег реда и колоне, класа може да се напише и овако:

public class Prozor
{
    public int prviRed;
    public int prvaKolona;
    public int visina;
    public int sirina;

    public int Povrsina()
    {
        return visina * sirina;
    }

    public int poslednjiRed { get { return prviRed + visina - 1; } }
    public int poslednjaKolona { get { return prvaKolona + sirina - 1; } }
};

У том случају, својства poslednjiRed и poslednjaKolona имају само приступник get, што значи да могу да се користе само за читање вредности. На пример, можемо да пишемо:

Prozor a = new Prozor {
    prviRed = 20, prvaKolona = 10,
    visina = 100, sirina = 200
};
Console.WriteLine(a.poslednjiRed);

…али не и:

a.poslednjiRed = 200;

…или:

a.poslednjiRed++;

…јер својство poslednjiRed нема приступник set. Обрнуто, ако би био изостављен приступник get, а задржан приступник set, својство би могло да се користи само за додељивање вредности.

Приметимо да се за вредност својства не одваја простор у меморији коју заузима објекат, као што се то ради за поља. Када је кориснику класе потребна вредност својства, она се том приликом израчунава и за то се користе вредности поља. Слично томе, када корисник жели да зада вредност својства, та вредност може да се запамти у неком од поља објекта, али може и да послужи за сложеније провере и рачунања, на основу којих се мења вредност једног или више поља на неки сложенији начин.