Статический метод класса имеет доступ как к статическим так и к нестатическим полям класса

Статические классы и члены статических классов (Руководство по программированию в C#)

Создание нестатического класса, который допускает создание только одного экземпляра самого себя, см. в документе Реализация Singleton в C#.

Ниже приведены основные возможности статического класса.

Содержит только статические члены.

Создавать его экземпляры нельзя.

По сути, создание статического класса аналогично созданию класса, содержащего только статические члены и закрытый конструктор. Закрытый конструктор не допускает создания экземпляров класса. Преимущество применения статических классов заключается в том, что компилятор может проверить отсутствие случайно добавленных членов экземпляров. Таким образом, компилятор гарантирует невозможность создания экземпляров таких классов.

Статические классы запечатаны, поэтому их нельзя наследовать. Они не могут наследовать ни от каких классов, кроме Object. Статические классы не могут содержать конструктор экземпляров. Однако они могут содержать статический конструктор. Нестатические классы также должен определять статический конструктор, если класс содержит статические члены, для которых нужна нетривиальная инициализация. Дополнительные сведения см. в разделе Статические конструкторы.

Пример

Ниже приведен пример статического класса, содержащего два метода, преобразующих температуру по Цельсию в температуру по Фаренгейту и наоборот.

Статический члены

Нестатический класс может содержать статические методы, поля, свойства или события. Статический член вызывается для класса даже в том случае, если не создан экземпляр класса. Доступ к статическому члены всегда выполняется по имени класса, а не экземпляра. Существует только одна копия статического члена, независимо от того, сколько создано экземпляров класса. Статические методы и свойства не могут обращаться к нестатическим полям и событиям в их содержащем типе, и они не могут обращаться к переменной экземпляра объекта, если он не передается явно в параметре метода.

Более привычно объявление нестатического класса с несколькими статическими членами, чем объявление всего класса как статического. Статические поля обычно используются для следующих двух целей: хранение счетчика числа созданных объектов или хранение значения, которое должно совместно использоваться всеми экземплярами.

Статические методы могут быть перегружены, но не переопределены, поскольку они относятся к классу, а не к экземпляру класса.

C# не поддерживает статические локальные переменные (то есть переменные, объявленные в области действия метода).

Для объявления статических методов класса используется ключевое слово static перед возвращаемым типом члена, как показано в следующем примере:

Статические члены инициализируются перед первым доступом к статическому члену и перед вызовом статического конструктора, если таковой имеется. Для доступа к члену статического класса следует использовать имя класса, а не имя переменной, указывая расположение члена, как показано в следующем примере:

Если класс содержит статические поля, должен быть указан статический конструктор, который инициализирует эти поля при загрузке класса.

Спецификация языка C#

Дополнительные сведения см. в разделах Статические классы и Члены экземпляра и статические члены в документации Предварительная спецификация C# 6.0. Спецификация языка является предписывающим источником информации о синтаксисе и использовании языка C#.

Источник

Статические методы

1. Статические методы

Кроме статических переменных, в классах могут быть и статические методы.

Обычные методы привязаны к объектам (экземплярам) класса и могут обращаться к обычным-переменным класса (а также к статическим переменным и методам ). Статические же методы привязаны к статическому объекту класса и могут обращаться только к статическим переменным и/или другим статическим методам класса.

А чтобы вызвать статический метод, достаточно чтобы просто существовал статический объект класса (который всегда существует после загрузки класса в память). Именно поэтому метод main() — статический. Он привязан к статическому объекту класса, для его вызова не нужно создавать никакие объекты.

Чтобы объявить метод статическим, нужно перед заголовком метода написать ключевое слово static. Общий вид этой конструкции такой:

Метод main вызывается Java-машиной командой вида: Solution.main() ;

Чтобы вызвать статический метод из другого класса, нужно указать имя класса перед именем статического метода. Общий вид этой конструкции такой:

2. Статические vs Обычные методы

Чем же отличаются статические методы от обычных?

Обычный метод имеет привязку к объекту — экземпляру класса, статический же метод такой привязки не имеет. Обычный метод может обращаться к переменным в своем экземпляре класса, статический — нет: у него просто нет никакого экземпляра класса, связанного с ним.

Отличия двух типов методов можно выразить в таблице:

Зачем такие методы нужны, если они так сильно ограничены? Все дело в том, что у такого подхода тоже есть свои преимущества.

Во-первых, чтобы обратиться к статическим методам и переменным, не надо передавать никакую ссылку на объект.

Во-вторых, иногда бывает нужно, чтобы переменная была в единственном экземпляре. Как, например, переменная System.out ( статическая переменная out класса System ).

И, в-третьих, иногда нужно вызвать метод еще до того, как будет возможность создавать какие-то объекты. Например, вызов метода main(), с которого начинается выполнение программы: его вызывает Java-машина до создания экземпляра класса.

Есть связь с экземпляром класса

Может вызывать обычные методы класса

Ну или представьте другой случай: в программе еще не создан ни один объект нашего класса. Статический метод класса можно вызвать? Да. А сможет этот статический метод вызвать обычный метод?

И у какого объекта он его вызовет? Ведь еще не существует ни одного экземпляра нашего класса!

Может вызывать статические методы класса

Статические методы можно вызывать откуда угодно — из любого места программы. А значит, их можно вызывать и из статических методов, и из обычных. Никаких ограничений тут нет.

Может обращаться к обычным переменным класса

Статический метод не знает, из какого экземпляра класса ему брать значения обычных переменных. У нас вообще легко может быть ситуация, когда статический метод вызван, а ни одного экземпляра класса еще создано в программе не было.

Поэтому статические методы не могут обращаться к обычным переменным класса.

Статический метод вызывает обычный метод, вот только у какого объекта он должен вызваться?

Может обращаться к статическим переменным класса

Ситуация с обращением к статическим переменным такая же, как и с обращениями к статическим методам. К статическим переменным можно обращаться из любого места в программе. А значит, можно обращаться из статических и обычных методов.

Может быть вызван у объекта

И статические, и обычные методы можно вызывать у объекта. Обычный метод можно, потому что только у объекта его вызвать и можно. Статический метод тоже можно вызывать у объекта: при этом компилятор сам определит тип переменной и вызовет статический метод по ее типу:

Может быть вызван у класса

Источник

Урок №125. Статические методы класса

Обновл. 13 Сен 2021 |

На предыдущем уроке мы узнали, что статические переменные-члены — это члены, которые принадлежат классу, а не его объектам.

Статические методы

Если статические переменные-члены являются открытыми, то мы можем получить к ним доступ напрямую через имя класса и оператор разрешения области видимости. Но что, если статические переменные-члены являются закрытыми? Рассмотрим следующий код:

Подобно статическим переменным-членам, статические методы не привязаны к какому-либо одному объекту класса. Вот вышеприведенный пример, но уже со статическим методом:

Поскольку статические методы не привязаны к определенному объекту, то их можно вызывать напрямую через имя класса и оператор разрешения области видимости, а также через объекты класса (но это не рекомендуется).

Статические методы не имеют указателя *this

У статических методов есть две интересные особенности.

Во-первых, поскольку статические методы не привязаны к объекту, то они не имеют скрытого указателя *this! Здесь есть смысл, так как указатель *this всегда указывает на объект, с которым работает метод. Статические методы могут не работать через объект, поэтому и указатель *this не нужен.

Во-вторых, статические методы могут напрямую обращаться к другим статическим членам (переменным или функциям), но не могут напрямую обращаться к нестатическим членам. Это связано с тем, что нестатические члены принадлежат объекту класса, а статические методы — нет!

Еще один пример

Статические методы можно определять вне тела класса. Это работает так же, как и с обычными методами. Например:

Результат выполнения программы:

The next ID is: 1
The next ID is: 2
The next ID is: 3
The next ID is: 4

Обратите внимание, поскольку все переменные и функции этого класса являются статическими, то нам не нужно создавать объект этого класса для работы с ним! Статическая переменная-член используется для хранения значения следующего идентификатора, который должен быть ей присвоен, а статический метод — для возврата идентификатора и его увеличения.

Предупреждение о классах со всеми статическими членами

Будьте осторожны при написании классов со всеми статическими членами. Хотя такие «чисто статические классы» могут быть полезны, но они также имеют свои недостатки.

Во-первых, поскольку все статические члены создаются только один раз, то несколько копий «чисто статического класса» быть не может (без клонирования класса и его дальнейшего переименования). Например, если нам нужны два независимых объекта класса IDGenerator, то это будет невозможно через «чисто статический» класс.

Во-вторых, из урока о глобальных переменных мы знаем, что глобальные переменные опасны, поскольку любая часть кода может изменить их значения и, в конечном итоге, изменит другие фрагменты, казалось бы, не связанного с этими переменными кода (детально см. здесь). То же самое справедливо и для «чисто статических» классов. Поскольку все члены принадлежат классу (а не его объектам), а классы имеют глобальную область видимости, то в «чисто статическом классе» мы объявляем глобальные функции и переменные со всеми минусами, которые они имеют.

C++ не поддерживает статические конструкторы

Если вы можете инициализировать обычную переменную-член через конструктор, то по логике вещей вы должны иметь возможность инициализировать статические переменные-члены через статический конструктор. И, хотя некоторые современные языки программирования действительно поддерживают использование статических конструкторов именно для этой цели, язык C++, к сожалению, не является одним из таковых.

Источник

NEWOBJ.ru → Введение в ООП с примерами на C# →

2.5. Статические методы и поля

2.5. Статические методы и поля

§ 24. Статические методы. Иногда методу класса не требуется доступ к состоянию объекта. Так, в рассмотренном в главе 2.1 примере расчета площади треугольника, метод расчета SquareGeron не использует поля класса и, соответственно, доступ к переменной this ему не нужен. То есть метод имеет доступ к заведомо не нужным для его работы данным. Чтобы ограничить доступ такого рода методов к полям объекта используют статические методы.

Для объявления статического метода используется ключевое слово static :

Статический метод может быть вызван как через экземпляр класса, так и через имя класса. Например, из методов класса Triangle мы можем обратиться к статическому методу SquareGeron следующими способами:

Аналогично, извне класса, при условии, что мы сделаем метод SquareGeron открытым:

Слово «статический» используется в том смысле, что статические методы не относятся к динамике объекта, не используют и не меняют его состояния.

§ 25. Статические поля. Аналогично тому, как статический метод не привязан к объекту, мы можем объявить статическое поле, не являющееся частью никакого объекта, которое будет создаваться в одном экземпляре и будет доступно из любого объекта класса или через имя класса.

Экземпляр статической переменной создается автоматически до первого ее использования (когда именно – не регламентируется), а при создании экземпляров класса память для статических переменных не выделяется. Таким образом, в приведенном примере в некоторый момент времени после запуска приложения и до вызова команды увеличения значения newCount будет создан ровно один экземпляр этой переменной, а каждый создаваемый объект Point будет увеличивать ее значение в своем конструкторе.

Применительно к статическим полям также можно сформулировать правило: в первом приближении следует избегать использовать статические полей.

Причин тут много, в частности, создаются неявные связи между объектами одного класса. Также статические переменные не обрабатываются сборщиком мусора и существуют до закрытия программы, поэтому в крупных приложениях статические поля могут «связать» ощутимый объем памяти, освобождаемый только при закрытии программы.

Тем не менее, статические поля, как и статические методы, используются достаточно широко. Рассмотрим следующий типичный пример.

Положим, мы хотим реализовать авторизацию пользователей, то есть управлять доступностью функциональных возможностей приложения в зависимости от роли текущего пользователя. Для этого в приложении фиксируется перечень возможностей ( features ) и при вызове соответствующих методов, выполняется проверка, разрешен ли текущему пользователю доступ к запрашиваемой функциональной возможности. В первом приближении мы могли бы задать уникальное название для каждой функциональной возможности и привязывать к текущему пользователю перечень строк – список разрешенных возможностей. Тогда авторизация могла бы выглядеть следующим образом:

Проблема этого решения в том, что легко допустить ошибку в написании названия функциональной возможности. Однако мы можем перечислить допустимые названия как открытые неизменяемые статические поля некоторого класса:

Мы можем пойти еще дальше, сохраняя в классе ACL не массив строк, а массив объектов Features :

В заключение, повторимся, что хотя механизм статических полей и методов широко применяется в современной практике объектно-ориентированного программирования, использовать эти возможности следует крайне осмотрительно. Дополнительные аргументы против статических методов и полей мы рассмотрим в последующих главах.

Вопросы и задания

Что такое статические методы, статические поля?

Верно ли говорить о статических классах или статических объектов? В чем их отличие (если верно) от неизменяемых классов и объектов?

Статический метод не имеет доступ к полям объекта, но имеет ли он доступ к полям объекта того же класса, переданного в параметрах этого метода?

Сравните следующие поля класса:

Когда происходит выделение памяти, создаются ли экземпляры полей для каждого экземпляра объекта, возможно ли изменение значений полей? Какие еще есть отличия между ними?

* Изучите механизм перечислений в C# ( enum ).

35. Отметим попутно, что шаблон «одиночка» в современной практике часто стремятся заменять на шаблон «инверсии управления».↩︎

Источник

BestProg

Статические классы, методы, переменные. Статические конструкторы. Ключевое слово static

Содержание

Поиск на других ресурсах:

1. Какие элементы языка программирования C# можно объявлять статическими?

В языке программирования C# статическими могут быть:

⇑

2. Понятие статического класса. Какие особенности использования статических классов в программах на C#? Ключевое слово static

С точки зрения синтаксиса C# статический класс – это класс, который объявляется с ключевым словом static.

Общая форма объявления статического класса:

где ClassName – имя статического класса.

⇑

3. Свойства статического класса

Реализация программного кода статического класса ничем не отличается от программного кода обычного класса за исключением двух основных свойств. В сравнении с нестатическим классом, статический класс имеет следующие свойства (отличия):

⇑

4. Примеры, которые демонстрируют свойства статического класса

Если попробовать создать объект статического класса

то возникнет ошибка компиляции с сообщением:

то во время компиляции компилятор выдаст следующую ошибку:

⇑

5. Примеры статических классов

Программный код классов Count и Methods следующий:

Если в данном примере класс Count объявить как нестатический (без ключевого слова static )

то результат работы программы не изменится. Статическую переменную Count.count можно использовать как общий ресурс.

Пример 2. Пример демонстрирует использование статического метода в нестатическом классе. Статический метод выступает общим ресурсом, который выполняет некоторую общую работу.

⇑

6. Какие преимущества применения статических классов, методов и переменных в программах на C#?

Статические классы, методы и переменные эффективны в следующих случаях:

⇑

7. Чем отличается вызов статического метода от нестатического?

В любом нестатическом классе могут быть объявлены как статические методы, так и нестатические. Отличие между вызовом статического и нестатического метода класса состоит в следующем:

Ниже демонстрируется вызов и использование этих методов:

Как видно из вышеприведенного кода, чтобы вызвать статический метод некоторого класса, перед его именем нужно указать имя этого класса.

⇑

8. Можно ли объявить скрытый ( private ) статический член в некотором классе?

Да можно. В этом случае этот статический член класса будет доступным только в границах этого класса, то есть из методов этого класса. Доступ из методов других классов будет невозможен.

⇑

Да можно. В этом случае, доступ к статического члену класса будут иметь методы класса, которые унаследованы от данного класса.

⇑

10. Может ли нестатический класс содержать статические переменные и статические методы?

Да может. Примеры использования статических методов в нестатическом классе приведены в пунктах 5 и 7.

⇑

11. Можно ли объединять статические и нестатические методы в одном классе?

Да, можно. Но только в нестатическом классе. Если класс объявлен как статический, то все методы и переменные класса должны быть также статическими (см. п. 4 — Пример 2).

В нижеследующем коде продемонстрирован доступ к скрытой статической переменной t класса CMyClass

Данный пример хорошо демонстрирует, как можно организовать работу с общими, скрытыми данными класса.

⇑

12. Можно ли в статическом методе статического класса создать объект нестатического класса?

⇑

13. Что такое статические конструкторы? Пример

Статические конструкторы позволяют инициализировать статические переменные класса.

Пример. Демонстрируется объявление статического конструктора в классе.

Демонстрация работы класса CCount в некотором методе

⇑

14. Какие правила (особенности) использования статических конструкторов?

При использовании статических конструкторов нужно обратить внимание на следующие правила:

⇑

15. Можно ли из статических конструкторов инициализировать нестатические переменные класса?

Нет, нельзя. Из статических конструкторов можно инициализировать только статические переменные этого же класса. Если в этом классе также объявляются нестатические переменные, то доступа к ним из статических конструкторов нету.

Источник