Definição de classe

Programação procedural e programação orientada a objetos

Antes do surgimento das classes, linguagens como C não possuíam esse conceito. O estilo de programação sem classes e objetos, característico da linguagem C, é chamado de programação procedural.

Programação procedural: um programa é uma sequência de instruções, e o foco principal é otimizar os passos de execução.

Com a existência das classes, podemos implementar a programação orientada a objetos.

Programação orientada a objetos: o programa é composto por um conjunto de classes encapsuladas. A ideia central é agrupar os dados e as funções que manipulam esses dados em unidades logicamente relacionadas; essas unidades são denominadas classes (class).

Definição de classe

Uma classe é uma estrutura de dados que contém dados armazenados e código executável. Ela possui dois grupos de membros:

1. Membros de dados (Data Members): armazenam os atributos do objeto: campos (Fields), constantes (Constants)
2. Membros de função (Function Members): implementam a lógica de comportamento dos objetos: métodos, propriedades, construtores, destrutores, operadores, indexadores, eventos

A classe é um conjunto que encapsula dados e funções com relação lógica, utilizado para modelar entidades do mundo real ou abstrato.

Resumindo, uma classe é uma estrutura de dados formada por dados e funções. Podemos criar objetos a partir de uma classe; acessamos os dados e membros por meio dos objetos, e também diretamente de dentro da própria classe.

Declaração de classe

A palavra-chave class define apenas um modelo de classe, ela não cria instâncias de objetos. Um modelo é composto por três partes: nome da classe, membros da classe e características da classe.

Sintaxe

class NomeClasse
{
    // declaração de membros (campos, métodos, a ordem não é obrigatória)
}Code language: JavaScript (javascript)

A declaração de classe também é conhecida como definição de classe (class definition)

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        AddCalculator addCalculator = new AddCalculator();
        SubCalculator subCalculator = new SubCalculator();
    }
}


class AddCalculator
{
    public int A { get; set; }
    public int B { get; set; }
    public int Add()
    {
        return A + B;
    }
}

class SubCalculator
{
    public int A { get; set; }
    public int B { get; set; }
    public int Subtract()
    {
        return A - B;
    }
}Code language: JavaScript (javascript)

No exemplo acima, duas classes são declaradas: uma para operações de soma e outra para subtração. Dentro da função Main do programa principal, criamos instâncias dessas duas classes para utilizá-las.

Conteúdo proveniente do site foxdevelop.com

Não é obrigatório declarar as classes de cima para baixo. Você pode declarar classes na parte inferior do código e chamá-las na função Main que está acima. A classe é apenas um modelo, um projeto. O código não é executado sequencialmente de cima para baixo; a execução começa em Main, e o programa busca o modelo correspondente quando necessitar da classe.

Membros da classe

Campos (Fields)

Um campo é uma variável pertencente a uma classe. Pode ser um tipo nativo ou definido pelo usuário e suporta leitura e gravação de dados.

Tipo NomeCampo;

class MyClass
{
    int MyField; // campo do tipo int chamado MyField
}Code language: JavaScript (javascript)

Diferença importante em relação ao C/C++: o C# não possui variáveis globais. Todos os campos devem ser declarados dentro de um tipo (classe ou estrutura).

Regras de inicialização de campos

(1) Inicialização implícita (sem atribuição de valor)

O compilador atribui automaticamente um valor padrão correspondente ao tipo; cada tipo possui um valor padrão diferente.

int F1;    // valor padrão 0
string F2; // valor padrão nullCode language: JavaScript (javascript)

A tabela abaixo lista os tipos C# e seus valores padrão para campos. Essa regra vale apenas para campos; variáveis locais devem ser inicializadas manualmente pelo desenvolvedor.

Tipos de valor primitivos

Tipo de dado	Valor padrão	Descrição
sbyte	0	Inteiro de 8 bits com sinal
byte	0	Inteiro de 8 bits sem sinal
short	0	Inteiro de 16 bits com sinal
ushort	0	Inteiro de 16 bits sem sinal
int	0	Inteiro de 32 bits com sinal
uint	0	Inteiro de 32 bits sem sinal
long	0L	Inteiro de 64 bits com sinal
ulong	0UL	Inteiro de 64 bits sem sinal
float	0.0f	Ponto flutuante de precisão simples
double	0.0d	Ponto flutuante de precisão dupla
decimal	0.0m	Decimal de alta precisão
char	'\0' (caractere nulo, ASCII 0)	Caractere único
bool	false	Tipo booleano
Enumeração Enum	Elemento da enumeração correspondente ao inteiro base 0	Enumerações são baseadas em inteiros, valor padrão é 0
Estrutura struct	Cada campo recebe seu próprio valor padrão	Tipo de valor personalizado, todo zerado

Tipos de referência

Todos os tipos de referência têm valor padrão igual a null, isso significa que a variável não aponta para nenhum objeto na memória heap.

Ou seja, nenhum endereço de memória válido é armazenado. Lembre do diagrama de memória visto anteriormente: tipos de referência guardam endereços da heap como 000001 01010. Quando é null, nenhum endereço válido está salvo.

Categoria de tipo	Exemplos de tipos	Valor padrão
Tipos de referência nativos	string, object	null
Classe personalizada class	Person Student	null
Vetores (todas as dimensões)	int[], string[,]	null
Delegados / Eventos	Action, Func, delegate personalizado	null
Interface interface	Toda variável de interface	null

Exemplos

string str;        // padrão null
Student jason;     // classe personalizada, padrão null
int[] arr;         // vetor, padrão null
Action callback;   // delegado, padrão nullCode language: JavaScript (javascript)

Tipos anuláveis (Nullable / T?)

Se adicionarmos um ponto de interrogação ? após um tipo de valor básico, criamos um novo tipo que aceita a ausência de valor. Por exemplo: int age; recebe 0 por padrão se não receber atribuição. Se quisermos representar que não há valor algum, escrevemos int? age2;. age2 é um tipo anulável e aceita receber null: int? age2 = null;

Um tipo anulável é um ValueType encapsulado, seu valor padrão é null, significando “sem valor válido”.

Sintaxe de declaração	Valor padrão
int? num	null
bool? flag	null
decimal? price	null

class Test
{
    int a;      // automaticamente 0
    string b;   // automaticamente null
    bool c;     // automaticamente false
}Code language: JavaScript (javascript)

(2) Inicialização explícita

Atribua um valor usando = no momento da declaração. O valor atribuído deve ser conhecido em tempo de compilação; não é permitido usar valores aleatórios ou dados de entrada do usuário diretamente.

int days = 25;
string word = "foxdevelop";Code language: JavaScript (javascript)

(3) Forma abreviada para vários campos do mesmo tipo

Várias variáveis do mesmo tipo podem ser declaradas juntas separadas por vírgula. É proibido misturar tipos diferentes numa mesma linha de declaração

int player, blood = 25;
string title, subTitle = "hi welcome to foxdevelop.com";Code language: JavaScript (javascript)

Métodos (Methods)

Definição de método

Um método é um bloco de código nomeado, reutilizável e executável, equivalente às funções membro do C++. Ao ser invocado, executa o código interno e retorna o controle para o ponto de chamada. Dividem-se em métodos com retorno e métodos sem retorno.

Quatro elementos de um método

1. Tipo de retorno: use void quando não houver valor retornado
2. Nome do método
3. Lista de parâmetros: os parênteses () são obrigatórios mesmo sem parâmetros
4. Corpo do método: código executável delimitado por {}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Robot robot = new Robot();
        robot.SayHello();
    }
}


class Robot
{
    public void SayHello()
    {
        Console.WriteLine("Hello everyone");
        Console.WriteLine("Welcome to visit foxdevelop.com");
    }
}Code language: JavaScript (javascript)

A palavra reservada public antes de public void SayHello() é um modificador de acesso, permite chamar essa função de fora da classe com a sintaxe nomeObjeto.NomeMetodo. Sem o modificador public, o acesso padrão é private. Métodos privados só podem ser chamados dentro da classe; não são acessíveis de fora, mesmo por meio de uma instância como robot.

Criação de variáveis de classe e instâncias

1. Características básicas dos tipos de referência

As classes pertencem aos tipos de referência. A memória é dividida em duas áreas:

1. Pilha (Stack): armazena variáveis de referência (ponteiros para endereços de memória)
2. Heap: armazena os dados reais dos objetos

2. Criação de objeto passo a passo

1 Apenas declaração da variável de referência (somente memória alocada na pilha, sem objeto no heap)

Robot robot; 
// Apenas espaço para referência reservado na pilha, valor indefinido, não existe objeto no heap
Code language: JavaScript (javascript)

2 Alocação de memória no heap com o operador new

new NomeTipo();Code language: JavaScript (javascript)

1. Aloca memória no heap e inicializa automaticamente todos os campos com seus valores padrão
2. Retorna o endereço de referência do objeto no heap e atribui à variável da pilha

robot = new Robot();
Code language: JavaScript (javascript)

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Robot robot;
        robot = new Robot();
    }
}


class Robot
{
    void SayHello()
    {
        Console.WriteLine("Hello everyone");
        Console.WriteLine("Welcome to visit foxdevelop.com");
    }
}Code language: JavaScript (javascript)

3. Declaração e instanciação numa única linha

Robot robot = new Robot();Code language: JavaScript (javascript)

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Robot robot = new Robot();
    }
}Code language: JavaScript (javascript)

Definição de classe