Неявно типизированные переменные
Как пояснялось выше, все переменные в C# должны быть объявлены. Как правило, при объявлении переменной сначала указывается тип, например int или bool, а затем имя переменной. Но начиная с версии C# 3.0, компилятору предоставляется возможность самому определить тип локальной переменной, исходя из значения, которым она инициализируется. Такая переменная называется неявно типизированной.
Неявно типизированная переменная объявляется с помощью ключевого слова var и должна быть непременно инициализирована. Для определения типа этой переменной компилятору служит тип ее инициализатора, т.е. значения, которым она инициализируется. Рассмотрим такой пример.
var е = 2.7183;
В данном примере переменная е инициализируется литералом с плавающей точкой, который по умолчанию имеет тип double, и поэтому она относится к типу double. Если бы переменная е была объявлена следующим образом:
var е = 2.7183F;
то она была бы отнесена к типу float.
В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение неявно типизированных переменных. Он представляет собой вариант программы из предыдущего раздела, измененной таким образом, чтобы все переменные были типизированы неявно.
// Продемонстрировать применение неявно типизированных переменных, using System;
class ImplicitlyTypedVar { static void Main() {
// Эти переменные типизированы неявно. Они отнесены // к типу double, поскольку инициализирующие их // выражения сами относятся к типу double, var si = 4.0; var s2 = 5.0;
// Итак, переменная hypot типизирована неявно и // относится к типу double, поскольку результат,
// возвращаемый методом Sqrt(), имеет тип double, var hypot = Math.Sqrt( (si * si) + (s2 * s2) );
Console.Write("Гипотенуза треугольника со сторонами " + si + " by " + s2 + " равна ");
Console.WriteLine("{0:#.###}.", hypot);
// Следующий оператор не может быть скомпилирован,
// поскольку переменная si имеет тип double и // ей нельзя присвоить десятичное значение.
// si = 12.2М; // Ошибка!
}
}
Результат выполнения этой программы оказывается таким же, как и прежде. Важно подчеркнуть, что неявно типизированная переменная по-прежнему остается строго типизированной. Обратите внимание на следующую закомментированную строку из приведенной выше программы.
// si = 12.2М; // Ошибка!
Эта операция присваивания недействительна, поскольку переменная s 1 относится к типу double. Следовательно, ей нельзя присвоить десятичное значение. Единственное отличие неявно типизированной переменной от обычной, явно типизированной переменной, — в способе определения ее типа. Как только этот тип будет определен, он закрепляется за переменной до конца ее существования. Это, в частности, означает, что тип переменной s 1 не может быть изменен по ходу выполнения программы.
Неявно типизированные переменные внедрены в C# не для того, чтобы заменить собой обычные объявления переменных. Напротив, неявно типизированные переменные предназначены для особых случаев, и самый примечательный из них имеет отношение к языку интегрированных запросов (LINQ), подробно рассматриваемому в главе 19. Таким образом, большинство объявлений переменных должно и впредь оставаться явно типизированными, поскольку они облегчают чтение и понимание исходного текста программы.
И последнее замечание: одновременно можно объявить только одну неявно типизированную переменную. Поэтому объявление
var si =4.0, s2=5.0; // Ошибка!
является неверным и не может быть скомпилировано. Ведь в нем предпринимается попытка объявить обе переменные, si и s2, одновременно.
Область действия и время существования переменных
Все переменные, использовавшиеся в предыдущих примерах программ, объявлялись в самом начале метода Main (). Но в C# локальную переменную разрешается объявлять в любом кодовом блоке. Как пояснялось в главе 2, кодовый блок начинается открывающей фигурной скобкой и оканчивается закрывающей фигурной скобкой. Этот блок и определяет область действия. Следовательно, всякий раз, когда начинается блок, образуется новая область действия. Прежде всего область действия определяет видимость имен отдельных элементов, в том числе и переменных, в других частях программы без дополнительного уточнения. Она определяет также время существования локальных переменных.
В C# к числу наиболее важных относятся области действия, определяемые классом и методом. Рассмотрение области действия класса (и объявляемых в ней переменных) придется отложить до того момента, когда в этой книге будут описываться классы. А до тех пор будут рассматриваться только те области действия, которые определяются методом или же в самом методе.
Область действия, определяемая методом, начинается открывающей фигурной скобкой и оканчивается закрывающей фигурной скобкой. Но если у этого метода имеются параметры, то и они входят в область действия, определяемую данным методом.
Как правило, локальные переменные объявляются в области действия, невидимой для кода, находящегося вне этой области. Поэтому, объявляя переменную в определенной области действия, вы тем самым защищаете ее от доступа или видоизменения вне данной области. Разумеется, правила области действия служат основанием для инкапсуляции.
Области действия могут быть вложенными. Например, всякий раз, когда создается кодовый блок, одновременно образуется и новая, вложенная область действия. В этом случае внешняя область действия охватывает внутреннюю область. Это означает, что локальные переменные, объявленные во внешней области действия, будут видимы для кода во внутренней области действия. Но обратное не справедливо: локальные переменные, объявленные во внутренней области действия, не будут видимы вне этой области.
Для того чтобы стала более понятной сущность вложенных областей действия, рассмотрим следующий пример программы.
// Продемонстрировать область действия кодового блока, using System;
class ScopeDemo {
static void Main() {
int x; // Эта переменная доступна для всего кода внутри метода Main().
х = 10;
if (х == 10) { // начать новую область действия
int у = 20; // Эта переменная доступна только в данном кодовом блоке.
// Здесь доступны обе переменные, х и у.
Console.WriteLine("х и у: " + х + " " + у); х = у * 2;
}
// у = 100; // Ошибка! Переменна у здесь недоступна.
//А переменная х здесь по-прежнему доступна.
Console.WriteLine("х равно " + х) ;
}
}
Как поясняется в комментариях к приведенной выше программе, переменная х объявляется в начале области действия метода Main (), и поэтому она доступна для всего последующего кода в пределах этого метода. В блоке условного оператора i f объявляется переменная у. А поскольку этот кодовый блок определяет свою собственную область действия, то переменная у видима только для кода в пределах данного блока. Именно поэтому строка line у = 100 ;, находящаяся за пределами этого блока, закомментирована. Если удалить находящиеся перед ней символы комментария (//), то во время компиляции программы произойдет ошибка, поскольку переменная у невидима за пределами своего кодового блока. В то же время переменная х может использоваться в блоке условного оператора i f, поскольку коду из этого блока, находящемуся во вложенной области действия, доступны переменные, объявленные в охватывающей его внешней области действия.
Переменные могут быть объявлены в любом месте кодового блока, но они становятся действительными только после своего объявления. Так, если объявить переменную в начале метода, то она будет доступна для всего остального кода в пределах этого метода. А если объявить переменную в конце блока, то она окажется, по существу, бесполезной, поскольку не будет доступной ни одному коду.
Если в объявление переменной включается инициализатор, то такая переменная инициализируется повторно при каждом входе в тот блок, в котором она объявлена. Рассмотрим следующий пример программы.
// Продемонстрировать время существования переменной.
using System;
class VarlnitDemo { static void Main() { int x;
for(x = 0; x < 3; x++) {
int у = -1; // Переменная у инициализируется при каждом входе в блок. Console.WriteLine("у равно: " + у); // Здесь всегда выводится -1
у = 100;
Console.WriteLine("у теперь равно: " + у);
