Статические классы в C#

Сегодня хотелось бы чуть подробнее остановиться на теме статических классов.

Класс считается статическим если в его сигнатуре присутствует ключевое слово static, например:

public static class Math { 
    // ..
}

Такой класс содержит только статические члены (поля, методы, свойства и т.д.) и явно создать его экземпляр с помощью ключевого слова new у нас не получится.

Более того, на статический класс также накладываются следующие ограничения:

🔸 не может учавствовать в наследовании (служить базовым или являться наследником);

🔸 не может содержать члены с атрибутами доступа protected и protected internal;

🔸 не может иметь переопределённых (override) членов;

🔸 не может содержать конструкторы экземпляров (только static);

Областей применения у статических классов не так много. Они служат для:

🔸 группировки вспомогательных методов (так например Math агрегирует в себе математические операции, Console содержит поля и методы для взаимодействия с консолью, Utils как контейнер для наиболее часто используемых методов вашего приложения);

🔸 определения методов расширения (extension methods).

Хочу также порекомендовать неплохую на мой взгляд русскоязычную заметку по теме - Статика в C#.

#basics

​​Инкремент и декремент в C#

Инкремент – это операция, которая увеличивает переменную на единицу, если переменная числовая, и возвращает следующий символ из таблицы символов, если переменная символьного типа (char).

Операторы инкремента записывается как два плюса: ++

Существуют два вида инкрементов: преинкремент (или префиксный инкремент) и постинкремент (или постфиксный инкремент). В синтаксисе префиксный инкремент ставится перед необходимой переменной, а постфиксный, соответственно, после.

Главное различие между ними, что при использовании операции преинкремента значение переменной сначала увеличивается на 1, а затем используется в выражении, к которому относится данная переменная:

int n1 = 5;
int n2 = 2 * ++n1;  // n2 now 12, n1 is 6

А при использовании операции постинкремента значение переменной сначала используется в выражении, а потом увеличивается на 1:

int n1 = 5;
int n2 = 2 * n1++;  // n2 now 10, n1 is 6

Декремент – это подобная инкременту операция, с той лишь разницей, что она уменьшает числовую переменную на единицу, а для символьной переменной выбирает предшествующий ей символ из таблицы символов.

Операторы декремента записывается как два минуса: --

Декремент также имеет два вида: предекремент (префиксный декремент) и постдекремент (постфиксный декремент).

int n1 = 5;
int n2 = 2 * n1--;  // n2 now 10, n1 is 4

Вот небольшое задание для проверки.

💬 А знаете ли вы, что синий значёк говорит нам о том, что выполнение продолжилось уже в другом потоке? 😉

#basics

Арифметические операции в C#

Во вчерашней заметке мы рассмотрели унарные операции инкремента и декремента.

Сегодняшняя тема достаточно простая, однако, обойти её стороной, на мой взгляд, было бы неправильно. Итак.. бинарные арифметические операции в C#:

🔸 + - сложение двух чисел:

int x = 10;
int z = x + 12; // 22

🔸 - - вычитание двух чисел:

int x = 10;
int z = x - 6; // 4

🔸 * - умножение двух чисел:

int x = 10;
int z = x * 5; // 50

🔸 / - деление двух чисел:

int x = 10;
int z = x / 5; // 2
 
double a = 10;
double b = 3;
double c = a / b; // 3.33333333

При делении стоит учитывать, что если оба операнда представляют целые числа, то результат также будет округляться до целого числа:

double z = 10 / 4; // 2

Хочу обратить ваше внимание на то, что несмотря на тип переменной double, которой будет присвоено итоговое значение, результат деления будет целочисленным числом ввиду того, что литералы 10 и 4 имеют целочисленный тип int.

Для выхода из этой ситуации необходимо определять литералы или переменные, участвующие в операции, именно как типы double или float:

double z = 10.0 / 4.0; // 2.5

🔸 % - остаток от целочисленного деления:

double x = 10.0;
double z = x % 4.0; // 2

💬 Помните ли вы порядок выполнения операторов? Вот небольшое задание для проверки 😉

#basics

Целочисленное деление и округление в C#

При делении одного целочисленного значения на другое с помощью оператора деления / результат всегда округляется до нуля. Другими словами- обрезается:

int n1 = 7 / 2;       // 3
long n2 = -7 / 2;     // -3
short n3 = -11 / -3;  // 3

Причину этого поведения я описывал в предыдущей заметке - целочисленные аргументы приводят к целочисленному результату.

При попытке поделить на значение, равное 0, мы получим исключение System.DivideByZeroException в runtime:

int i = 0;
int r = 7 / i; // DivideByZeroException

При попытке поделить на литерал 0 мы получим исключение на этапе компиляции:

int r = 7 / 0; // Division by constant zero

💬 Тем удивительнее оказывается тот факт, что в случае деления числа с плавающей точкой на ноль (1.0 / 0) вышеупомянутое исключение выброшено не будет. Мы просто получим в результате бесконечность (Infinity) 🙂

#basics

Округление чисел с плавающей точкой в C#

Во время разработки мы временами сталкиваемся с необходимостью округлить число с плавающей точкой типа float или double к целочисленному значению типа int. Сделать это неявно, как я уже упоминал ранее, у нас не получится ввиду отсутствия реализации подобного приведения:

int n1 = 4.8f;  // Cannot implicitly convert

Поэтому в дело вступает явное приведение:

int n1 = (int)4.8f;

Однако, с этим кодом всё не так просто. Дело в том, что подобное округление на деле окажется ничем иным, как отбрасыванием дробной части у целочисленного значения.

Если же мы хотим руководствоваться математическими правилами округления, то с этим нам поможет класс System.Convert:

float f1 = 4.8f;
int n1 = Convert.ToInt32(4.8f); // 5

Но и здесь всё не всегда так гладко 😅 Оказывается, в .NET алгоритм округления (banker's rounding) отличается от привычного нам в тех случаях, когда значения являются пограничными: 0.5, 3.5. В этих случаях округление осуществляется в пользу ближайшего чётного:

int n1 = Convert.ToInt32(8.5f);  // 8
int n2 = Convert.ToInt32(9.5f);  // 10

💬 Заинтересованы алгоритмом и причиной подобного решения в .NET? Подробнее почитать об этом вы сможете уже самостоятельно здесь 😉

#basics