Classes e objetosClasses and objects

As classes são os tipos do C# mais fundamentais.Classes are the most fundamental of C#’s types. Uma classe é uma estrutura de dados que combina ações (métodos e outros membros da função) e estado (campos) em uma única unidade.A class is a data structure that combines state (fields) and actions (methods and other function members) in a single unit. Uma classe fornece uma definição para instâncias da classe criadas dinamicamente, também conhecidas como objetos.A class provides a definition for dynamically created instances of the class, also known as objects. As classes dão suporte à herança e polimorfismo, mecanismos nos quais classes derivadas podem estender e especializar classes base.Classes support inheritance and polymorphism, mechanisms whereby derived classes can extend and specialize base classes.

Novas classes são criadas usando declarações de classe.New classes are created using class declarations. Uma declaração de classe inicia com um cabeçalho que especifica os atributos e modificadores de classe, o nome da classe, a classe base (se fornecida) e as interfaces implementadas pela classe.A class declaration starts with a header that specifies the attributes and modifiers of the class, the name of the class, the base class (if given), and the interfaces implemented by the class. O cabeçalho é seguido pelo corpo da classe, que consiste em uma lista de declarações de membro escrita entre os delimitadores { e }.The header is followed by the class body, which consists of a list of member declarations written between the delimiters { and }.

A seguir está uma declaração de uma classe simples chamada Point:The following is a declaration of a simple class named Point:

public class Point
{
    public int x, y;
    public Point(int x, int y) 
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

Instâncias de classes são criadas usando o operador new, que aloca memória para uma nova instância, chama um construtor para inicializar a instância e retorna uma referência à instância.Instances of classes are created using the new operator, which allocates memory for a new instance, invokes a constructor to initialize the instance, and returns a reference to the instance. As instruções a seguir criam dois objetos Point e armazenam referências a esses objetos em duas variáveis:The following statements create two Point objects and store references to those objects in two variables:

Point p1 = new Point(0, 0);
Point p2 = new Point(10, 20);

A memória ocupada por um objeto é recuperada automaticamente quando o objeto não está mais acessível.The memory occupied by an object is automatically reclaimed when the object is no longer reachable. Não é necessário nem possível desalocar explicitamente os objetos em C#.It is neither necessary nor possible to explicitly deallocate objects in C#.

MembrosMembers

Os membros de uma classe são membros estáticos ou membros de instância.The members of a class are either static members or instance members. Os membros estáticos pertencem às classes e os membros de instância pertencem aos objetos (instâncias de classes).Static members belong to classes, and instance members belong to objects (instances of classes).

O exemplo a seguir fornece uma visão geral dos tipos de membros que uma classe pode conter.The following provides an overview of the kinds of members a class can contain.

  • ConstantesConstants
    • Valores constantes associados à classeConstant values associated with the class
  • CamposFields
    • Variáveis de classeVariables of the class
  • MétodosMethods
    • Os cálculos e as ações que podem ser executados pela classeComputations and actions that can be performed by the class
  • PropriedadesProperties
    • Ações associadas à leitura e à gravação de propriedades nomeadas da classeActions associated with reading and writing named properties of the class
  • IndexadoresIndexers
    • Ações associadas a instâncias de indexação da classe como uma matrizActions associated with indexing instances of the class like an array
  • EventosEvents
    • Notificações que podem ser geradas pela classeNotifications that can be generated by the class
  • OperadoresOperators
    • Operadores de conversões e expressão com suporte da classeConversions and expression operators supported by the class
  • ConstrutoresConstructors
    • Ações necessárias para inicializar instâncias da classe ou a própria classeActions required to initialize instances of the class or the class itself
  • FinalizadoresFinalizers
    • Ações a serem executadas antes de as instâncias da classe serem descartadas permanentementeActions to perform before instances of the class are permanently discarded
  • TiposTypes
    • Tipos aninhados declarados pela classeNested types declared by the class

AcessibilidadeAccessibility

Cada membro de uma classe tem uma acessibilidade associada, que controla as regiões de texto do programa que são capazes de acessar o membro.Each member of a class has an associated accessibility, which controls the regions of program text that are able to access the member. Existem seis formas possíveis de acessibilidade.There are six possible forms of accessibility. Elas são resumidas abaixo.These are summarized below.

  • public
    • Acesso não limitadoAccess not limited
  • protected
    • Acesso limitado a essa classe ou classes derivadas dessa classeAccess limited to this class or classes derived from this class
  • internal
    • Acesso limitado ao assembly atual (.exe, .dll, etc.)Access limited to the current assembly (.exe, .dll, etc.)
  • protected internal
    • Acesso limitado à classe recipiente, classes derivadas da classe recipiente ou classes dentro do mesmo assemblyAccess limited to the containing class, classes derived from the containing class, or classes within the same assembly
  • private
    • Acesso limitado a essa classeAccess limited to this class
  • private protected
    • Acesso limitado à classe ou classes recipiente derivadas do tipo recipiente dentro do mesmo assemblyAccess limited to the containing class or classes derived from the containing type within the same assembly

Parâmetros de tipoType parameters

Uma definição de classe pode especificar um conjunto de parâmetros de tipo seguindo o nome da classe com colchetes angulares com uma lista de nomes de parâmetro de tipo.A class definition may specify a set of type parameters by following the class name with angle brackets enclosing a list of type parameter names. Em seguida, os parâmetros de tipo podem ser usados no corpo das declarações de classe para definir os membros da classe.The type parameters can then be used in the body of the class declarations to define the members of the class. No exemplo a seguir, os parâmetros de tipo de Pair são TFirst e TSecond:In the following example, the type parameters of Pair are TFirst and TSecond:

public class Pair<TFirst,TSecond>
{
    public TFirst First;
    public TSecond Second;
}

Um tipo de classe que é declarado para pegar parâmetros de tipo é chamado de tipo de classe genérica.A class type that is declared to take type parameters is called a generic class type. Tipos de struct, de interface e de delegado também podem ser genéricos.Struct, interface and delegate types can also be generic. Quando a classe genérica é usada, os argumentos de tipo devem ser fornecidos para cada um dos parâmetros de tipo:When the generic class is used, type arguments must be provided for each of the type parameters:

Pair<int,string> pair = new Pair<int,string> { First = 1, Second = "two" };
int i = pair.First;     // TFirst is int
string s = pair.Second; // TSecond is string

Um tipo genérico com argumentos de tipo fornecidos, como Pair<int,string> acima, é chamado de tipo construído.A generic type with type arguments provided, like Pair<int,string> above, is called a constructed type.

Classes baseBase classes

Uma declaração de classe pode especificar uma classe base, seguindo os parâmetros de nome da classe e tipo com dois-pontos e o nome da classe base.A class declaration may specify a base class by following the class name and type parameters with a colon and the name of the base class. Omitir uma especificação de classe base é o mesmo que derivar do object de tipo.Omitting a base class specification is the same as deriving from type object. No exemplo a seguir, a classe base de Point3D é Point e a classe base de Point é object:In the following example, the base class of Point3D is Point, and the base class of Point is object:

public class Point
{
    public int x, y;
    public Point(int x, int y) 
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}
public class Point3D: Point
{
    public int z;
    public Point3D(int x, int y, int z) : 
        base(x, y) 
    {
        this.z = z;
    }
}

Uma classe herda os membros de sua classe base.A class inherits the members of its base class. A herança significa que uma classe contém implicitamente todos os membros de sua classe base, exceto para a instância e os construtores estáticos, além dos finalizadores da classe base.Inheritance means that a class implicitly contains all members of its base class, except for the instance and static constructors, and the finalizers of the base class. Uma classe derivada pode adicionar novos membros aos que ela herda, mas ela não pode remover a definição de um membro herdado.A derived class can add new members to those it inherits, but it cannot remove the definition of an inherited member. No exemplo anterior, Point3D herda os campos x e y de Point e cada instância Point3D contém três campos: x, y e z.In the previous example, Point3D inherits the x and y fields from Point, and every Point3D instance contains three fields, x, y, and z.

Existe uma conversão implícita de um tipo de classe para qualquer um de seus tipos de classe base.An implicit conversion exists from a class type to any of its base class types. Portanto, uma variável de um tipo de classe pode referenciar uma instância dessa classe ou uma instância de qualquer classe derivada.Therefore, a variable of a class type can reference an instance of that class or an instance of any derived class. Por exemplo, dadas as declarações de classe anteriores, uma variável do tipo Point podem referenciar um Point ou um Point3D:For example, given the previous class declarations, a variable of type Point can reference either a Point or a Point3D:

Point a = new Point(10, 20);
Point b = new Point3D(10, 20, 30);

CamposFields

Um campo é uma variável que está associada a uma classe ou a uma instância de uma classe.A field is a variable that is associated with a class or with an instance of a class.

Um campo declarado com o modificador estático define um campo estático.A field declared with the static modifier defines a static field. Um campo estático identifica exatamente um local de armazenamento.A static field identifies exactly one storage location. Não importa quantas instâncias de uma classe são criadas, há sempre apenas uma cópia de um campo estático.No matter how many instances of a class are created, there is only ever one copy of a static field.

Um campo declarado sem o modificador estático define um campo de instância.A field declared without the static modifier defines an instance field. Cada instância de uma classe contém uma cópia separada de todos os campos de instância dessa classe.Every instance of a class contains a separate copy of all the instance fields of that class.

No exemplo a seguir, cada instância da classe Color tem uma cópia separada dos campos de instância r, g e b, mas há apenas uma cópia dos campos estáticos Black, White, Red, Green e Blue:In the following example, each instance of the Color class has a separate copy of the r, g, and b instance fields, but there is only one copy of the Black, White, Red, Green, and Blue static fields:

public class Color
{
    public static readonly Color Black = new Color(0, 0, 0);
    public static readonly Color White = new Color(255, 255, 255);
    public static readonly Color Red = new Color(255, 0, 0);
    public static readonly Color Green = new Color(0, 255, 0);
    public static readonly Color Blue = new Color(0, 0, 255);
    private byte r, g, b;
    public Color(byte r, byte g, byte b) 
    {
        this.r = r;
        this.g = g;
        this.b = b;
    }
}

Conforme mostrado no exemplo anterior, os campos somente leitura podem ser declarados com um modificador readonly.As shown in the previous example, read-only fields may be declared with a readonly modifier. A atribuição a um campo readonly só pode ocorrer como parte da declaração do campo ou em um construtor na mesma classe.Assignment to a readonly field can only occur as part of the field’s declaration or in a constructor in the same class.

MétodosMethods

Um método é um membro que implementa um cálculo ou uma ação que pode ser executada por um objeto ou classe.A method is a member that implements a computation or action that can be performed by an object or class. Os métodos estáticos são acessados pela classe.Static methods are accessed through the class. Os métodos de instância são acessados pelas instâncias da classe.Instance methods are accessed through instances of the class.

Os métodos podem ter uma lista de parâmetros que representam valores ou referências de variável passadas para o método, e um tipo de retorno, que especifica o tipo do valor calculado e retornado pelo método.Methods may have a list of parameters, which represent values or variable references passed to the method, and a return type, which specifies the type of the value computed and returned by the method. Um tipo de retorno do método será void se ele não retornar um valor.A method’s return type is void if it does not return a value.

Como os tipos, os métodos também podem ter um conjunto de parâmetros de tipo, para que os quais os argumentos de tipo devem ser especificados quando o método é chamado.Like types, methods may also have a set of type parameters, for which type arguments must be specified when the method is called. Ao contrário dos tipos, os argumentos de tipo geralmente podem ser inferidos de argumentos de uma chamada de método e não precisam ser fornecidos explicitamente.Unlike types, the type arguments can often be inferred from the arguments of a method call and need not be explicitly given.

A assinatura de um método deve ser exclusiva na classe na qual o método é declarado.The signature of a method must be unique in the class in which the method is declared. A assinatura de um método consiste no nome do método, número de parâmetros de tipo e número, modificadores e tipos de seus parâmetros.The signature of a method consists of the name of the method, the number of type parameters and the number, modifiers, and types of its parameters. A assinatura de um método não inclui o tipo de retorno.The signature of a method does not include the return type.

ParâmetrosParameters

Os parâmetros são usados para passar valores ou referências de variável aos métodos.Parameters are used to pass values or variable references to methods. Os parâmetros de um método obtêm seus valores reais de argumentos que são especificados quando o método é invocado.The parameters of a method get their actual values from the arguments that are specified when the method is invoked. Há quatro tipos de parâmetros: parâmetros de valor, parâmetros de referência, parâmetros de saída e matrizes de parâmetros.There are four kinds of parameters: value parameters, reference parameters, output parameters, and parameter arrays.

Um parâmetro de valor é usado para passar argumentos de entrada.A value parameter is used for passing input arguments. Um parâmetro de valor corresponde a uma variável local que obtém seu valor inicial do argumento passado para o parâmetro.A value parameter corresponds to a local variable that gets its initial value from the argument that was passed for the parameter. As modificações em um parâmetro de valor não afetam o argumento passado para o parâmetro.Modifications to a value parameter do not affect the argument that was passed for the parameter.

Os parâmetros de valor podem ser opcionais, especificando um valor padrão para que os argumentos correspondentes possam ser omitidos.Value parameters can be optional, by specifying a default value so that corresponding arguments can be omitted.

Um parâmetro de referência é usado para passar argumentos por referência.A reference parameter is used for passing arguments by reference. O argumento passado para um parâmetro de referência deve ser uma variável com um valor definido e, durante a execução do método, o parâmetro de referência representa o mesmo local de armazenamento como a variável de argumento.The argument passed for a reference parameter must be a variable with a definite value, and during execution of the method, the reference parameter represents the same storage location as the argument variable. Um parâmetro de referência é declarado com o modificador ref.A reference parameter is declared with the ref modifier. O exemplo a seguir mostra o uso de parâmetros ref.The following example shows the use of ref parameters.

using System;
class RefExample
{
    static void Swap(ref int x, ref int y) 
    {
        int temp = x;
        x = y;
        y = temp;
    }
    public static void SwapExample() 
    {
        int i = 1, j = 2;
        Swap(ref i, ref j);
        Console.WriteLine($"{i} {j}");    // Outputs "2 1"
    }
}

Um parâmetro de saída é usado para passar argumentos por referência.An output parameter is used for passing arguments by reference. Ele é semelhante a um parâmetro de referência, exceto que ele não requer que você atribua explicitamente um valor ao argumento fornecido pelo chamador.It's similar to a reference parameter, except that it doesn't require that you explicitly assign a value to the caller-provided argument. Um parâmetro de saída é declarado com o modificador out.An output parameter is declared with the out modifier. O exemplo a seguir mostra o uso de parâmetros out usando a sintaxe introduzida no C# 7.The following example shows the use of out parameters using the syntax introduced in C# 7.

    using System;
    class OutExample
    {
        static void Divide(int x, int y, out int result, out int remainder) 
        {
            result = x / y;
            remainder = x % y;
        }
        public static void OutUsage() 
        {
            Divide(10, 3, out int res, out int rem);
            Console.WriteLine("{0} {1}", res, rem);	// Outputs "3 1"
        }
    }
}

Uma matriz de parâmetros permite que um número variável de argumentos sejam passados para um método.A parameter array permits a variable number of arguments to be passed to a method. Uma matriz de parâmetro é declarada com o modificador params.A parameter array is declared with the params modifier. Somente o último parâmetro de um método pode ser uma matriz de parâmetros e o tipo de uma matriz de parâmetros deve ser um tipo de matriz unidimensional.Only the last parameter of a method can be a parameter array, and the type of a parameter array must be a single-dimensional array type. Os métodos Write e WriteLine da classe System.Console são bons exemplos de uso da matriz de parâmetros.The Write and WriteLine methods of the System.Console class are good examples of parameter array usage. Eles são declarados como segue.They are declared as follows.

public class Console
{
    public static void Write(string fmt, params object[] args) { }
    public static void WriteLine(string fmt, params object[] args) { }
    // ...
}

Dentro de um método que usa uma matriz de parâmetros, a matriz de parâmetros se comporta exatamente como um parâmetro regular de um tipo de matriz.Within a method that uses a parameter array, the parameter array behaves exactly like a regular parameter of an array type. No entanto, em uma invocação de um método com uma matriz de parâmetros, é possível passar um único argumento do tipo da matriz de parâmetro ou qualquer número de argumentos do tipo de elemento da matriz de parâmetros.However, in an invocation of a method with a parameter array, it is possible to pass either a single argument of the parameter array type or any number of arguments of the element type of the parameter array. No último caso, uma instância de matriz é automaticamente criada e inicializada com os argumentos determinados.In the latter case, an array instance is automatically created and initialized with the given arguments. Esse exemploThis example

Console.WriteLine("x={0} y={1} z={2}", x, y, z);

é equivalente ao escrito a seguir.is equivalent to writing the following.

string s = "x={0} y={1} z={2}";
object[] args = new object[3];
args[0] = x;
args[1] = y;
args[2] = z;
Console.WriteLine(s, args);

Corpo do método e variáveis locaisMethod body and local variables

Um corpo do método especifica as instruções para execução quando o método é invocado.A method’s body specifies the statements to execute when the method is invoked.

Um corpo de método pode declarar variáveis que são específicas para a invocação do método.A method body can declare variables that are specific to the invocation of the method. Essas variáveis são chamadas de variáveis locais.Such variables are called local variables. Uma declaração de variável local especifica um nome de tipo, um nome de variável e, possivelmente, um valor inicial.A local variable declaration specifies a type name, a variable name, and possibly an initial value. O exemplo a seguir declara uma variável local i com um valor inicial de zero e uma variável local j sem valor inicial.The following example declares a local variable i with an initial value of zero and a local variable j with no initial value.

using System;
class Squares
{
    public static void WriteSquares() 
    {
        int i = 0;
        int j;
        while (i < 10) 
        {
            j = i * i;
            Console.WriteLine($"{i} x {i} = {j}");
            i = i + 1;
        }
    }
}

O C# requer que uma variável local seja atribuída definitivamente antes de seu valor poder ser obtido.C# requires a local variable to be definitely assigned before its value can be obtained. Por exemplo, se a declaração do i anterior não incluísse um valor inicial, o compilador relataria um erro para usos subsequentes de i porque i não seria definitivamente atribuído a esses pontos do programa.For example, if the declaration of the previous i did not include an initial value, the compiler would report an error for the subsequent usages of i because i would not be definitely assigned at those points in the program.

Um método pode usar instruções return para retornar o controle é pelo chamador.A method can use return statements to return control to its caller. Em um método que retorna void, as instruções return não podem especificar uma expressão.In a method returning void, return statements cannot specify an expression. Em um método que retorna não nulo, as instruções return devem incluir uma expressão que calcula o valor retornado.In a method returning non-void, return statements must include an expression that computes the return value.

Métodos estáticos e de instânciaStatic and instance methods

Um método declarado com um modificador estático é um método estático.A method declared with a static modifier is a static method. Um método estático não funciona em uma instância específica e pode acessar diretamente apenas membros estáticos.A static method does not operate on a specific instance and can only directly access static members.

Um método declarado sem um modificador estático é um método de instância.A method declared without a static modifier is an instance method. Um método de instância opera em uma instância específica e pode acessar membros estáticos e de instância.An instance method operates on a specific instance and can access both static and instance members. A instância em que um método de instância foi invocado pode ser explicitamente acessada como this.The instance on which an instance method was invoked can be explicitly accessed as this. É um erro se referir a this em um método estático.It is an error to refer to this in a static method.

A seguinte classe Entity tem membros estáticos e de instância.The following Entity class has both static and instance members.

class Entity
{
    static int nextSerialNo;
    int serialNo;
    public Entity() 
    {
        serialNo = nextSerialNo++;
    }
    public int GetSerialNo() 
    {
        return serialNo;
    }
    public static int GetNextSerialNo() 
    {
        return nextSerialNo;
    }
    public static void SetNextSerialNo(int value) 
    {
        nextSerialNo = value;
    }
}

Cada instância Entity contém um número de série (e, possivelmente, outras informações que não são mostradas aqui).Each Entity instance contains a serial number (and presumably some other information that is not shown here). O construtor Entity (que é como um método de instância) inicializa a nova instância com o próximo número de série disponível.The Entity constructor (which is like an instance method) initializes the new instance with the next available serial number. Como o construtor é um membro de instância, ele tem permissão para acessar tanto o campo de instância serialNo e o campo estático nextSerialNo.Because the constructor is an instance member, it is permitted to access both the serialNo instance field and the nextSerialNo static field.

Os métodos estáticos GetNextSerialNo e SetNextSerialNo podem acessar o campo estático nextSerialNo, mas seria um erro para eles acessar diretamente o campo de instância serialNo.The GetNextSerialNo and SetNextSerialNo static methods can access the nextSerialNo static field, but it would be an error for them to directly access the serialNo instance field.

O exemplo a seguir mostra o uso da classe Entity.The following example shows the use of the Entity class.

using System;
class EntityExample
{
    public static void Usage() 
    {
        Entity.SetNextSerialNo(1000);
        Entity e1 = new Entity();
        Entity e2 = new Entity();
        Console.WriteLine(e1.GetSerialNo());            // Outputs "1000"
        Console.WriteLine(e2.GetSerialNo());            // Outputs "1001"
        Console.WriteLine(Entity.GetNextSerialNo());    // Outputs "1002"
    }
}

Observe que os métodos estáticos SetNextSerialNo e GetNextSerialNo são invocados na classe enquanto o método de instância GetSerialNo é chamado em instâncias da classe.Note that the SetNextSerialNo and GetNextSerialNo static methods are invoked on the class whereas the GetSerialNo instance method is invoked on instances of the class.

Métodos abstratos, virtuais e de substituiçãoVirtual, override, and abstract methods

Quando uma declaração de método de instância inclui um modificador virtual, o método deve ser um método virtual.When an instance method declaration includes a virtual modifier, the method is said to be a virtual method. Quando nenhum modificador virtual estiver presente, o método será um método não virtual.When no virtual modifier is present, the method is said to be a nonvirtual method.

Quando um método virtual é invocado, o tipo de tempo de execução da instância para o qual essa invocação ocorre determina a implementação real do método para invocar.When a virtual method is invoked, the run-time type of the instance for which that invocation takes place determines the actual method implementation to invoke. Em uma invocação de método não virtual, o tipo de tempo de compilação da instância é o fator determinante.In a nonvirtual method invocation, the compile-time type of the instance is the determining factor.

Um método virtual pode ser substituído em uma classe derivada.A virtual method can be overridden in a derived class. Quando uma declaração de método de instância inclui um modificador de substituição, o método substitui um método virtual herdado com a mesma assinatura.When an instance method declaration includes an override modifier, the method overrides an inherited virtual method with the same signature. Enquanto uma declaração de método virtual apresenta um novo método, uma declaração de método de substituição restringe um método virtual herdado existente fornecendo uma nova implementação do método.Whereas a virtual method declaration introduces a new method, an override method declaration specializes an existing inherited virtual method by providing a new implementation of that method.

Um método abstrato é um método virtual sem implementação.An abstract method is a virtual method with no implementation. Um método abstrato é declarado com o modificador abstrato e é permitido somente em uma classe que também é declarada como abstrata.An abstract method is declared with the abstract modifier and is permitted only in a class that is also declared abstract. Um método abstrato deve ser substituído em cada classe derivada não abstrata.An abstract method must be overridden in every non-abstract derived class.

O exemplo a seguir declara uma classe abstrata, Expression, que representa um nó de árvore de expressão e três classes derivadas, Constant, VariableReference e Operation, que implementam nós de árvore de expressão para operações aritméticas, referências de variável e constantes.The following example declares an abstract class, Expression, which represents an expression tree node, and three derived classes, Constant, VariableReference, and Operation, which implement expression tree nodes for constants, variable references, and arithmetic operations. (Isso é semelhante, mas não deve ser confundido com os tipos de árvore de expressão).(This is similar to, but not to be confused with the expression tree types).

using System;
using System.Collections.Generic;
public abstract class Expression
{
    public abstract double Evaluate(Dictionary<string,object> vars);
}
public class Constant: Expression
{
    double value;
    public Constant(double value) 
    {
        this.value = value;
    }
    public override double Evaluate(Dictionary<string,object> vars) 
    {
        return value;
    }
}
public class VariableReference: Expression
{
    string name;
    public VariableReference(string name) 
    {
        this.name = name;
    }
    public override double Evaluate(Dictionary<string,object> vars) 
    {
        object value = vars[name];
        if (value == null) 
        {
            throw new Exception("Unknown variable: " + name);
        }
        return Convert.ToDouble(value);
    }
}
public class Operation: Expression
{
    Expression left;
    char op;
    Expression right;
    public Operation(Expression left, char op, Expression right) 
    {
        this.left = left;
        this.op = op;
        this.right = right;
    }
    public override double Evaluate(Dictionary<string,object> vars) 
    {
        double x = left.Evaluate(vars);
        double y = right.Evaluate(vars);
        switch (op) {
            case '+': return x + y;
            case '-': return x - y;
            case '*': return x * y;
            case '/': return x / y;
        }
        throw new Exception("Unknown operator");
    }
}

As quatro classes anteriores podem ser usadas para modelar expressões aritméticas.The previous four classes can be used to model arithmetic expressions. Por exemplo, usando instâncias dessas classes, a expressão x + 3 pode ser representada da seguinte maneira.For example, using instances of these classes, the expression x + 3 can be represented as follows.

Expression e = new Operation(
    new VariableReference("x"),
    '+',
    new Constant(3));

O método Evaluate de uma instância Expression é chamado para avaliar a expressão especificada e produzir um valor double.The Evaluate method of an Expression instance is invoked to evaluate the given expression and produce a double value. O método recebe um argumento Dictionary que contém nomes de variáveis (como chaves das entradas) e valores (como valores das entradas).The method takes a Dictionary argument that contains variable names (as keys of the entries) and values (as values of the entries). Como Evaluate é um método abstrato, classes não abstratas derivadas de Expression devem substituir Evaluate.Because Evaluate is an abstract method, non-abstract classes derived from Expression must override Evaluate.

Uma implementação de Evaluate do Constant retorna apenas a constante armazenada.A Constant's implementation of Evaluate simply returns the stored constant. Uma implementação de VariableReference consulta o nome de variável no dicionário e retorna o valor resultante.A VariableReference's implementation looks up the variable name in the dictionary and returns the resulting value. Uma implementação de Operation primeiro avalia os operandos esquerdo e direito (chamando recursivamente seus métodos Evaluate) e, em seguida, executa a operação aritmética determinada.An Operation's implementation first evaluates the left and right operands (by recursively invoking their Evaluate methods) and then performs the given arithmetic operation.

O seguinte programa usa as classes Expression para avaliar a expressão x * (y + 2) para valores diferentes de x e y.The following program uses the Expression classes to evaluate the expression x * (y + 2) for different values of x and y.

using System;
using System.Collections.Generic;
class InheritanceExample
{
    public static void ExampleUsage() 
    {
        Expression e = new Operation(
            new VariableReference("x"),
            '*',
            new Operation(
                new VariableReference("y"),
                '+',
                new Constant(2)
            )
        );
        Dictionary<string,object> vars = new Dictionary<string, object>();
        vars["x"] = 3;
        vars["y"] = 5;
        Console.WriteLine(e.Evaluate(vars));		// Outputs "21"
        vars["x"] = 1.5;
        vars["y"] = 9;
        Console.WriteLine(e.Evaluate(vars));		// Outputs "16.5"
    }
}   

Sobrecarga de métodoMethod overloading

A sobrecarga de método permite que vários métodos na mesma classe tenham o mesmo nome, contanto que tenham assinaturas exclusivas.Method overloading permits multiple methods in the same class to have the same name as long as they have unique signatures. Ao compilar uma invocação de um método sobrecarregado, o compilador usa a resolução de sobrecarga para determinar o método específico para invocar.When compiling an invocation of an overloaded method, the compiler uses overload resolution to determine the specific method to invoke. A resolução de sobrecarga localizará o método que melhor corresponde aos argumentos ou relatará um erro se nenhuma correspondência for encontrada.Overload resolution finds the one method that best matches the arguments or reports an error if no single best match can be found. O exemplo a seguir mostra a resolução de sobrecarga em vigor.The following example shows overload resolution in effect. O comentário para cada invocação no método UsageExample mostra qual método é realmente chamado.The comment for each invocation in the UsageExample method shows which method is actually invoked.

using System;
class OverloadingExample
{
    static void F() 
    {
        Console.WriteLine("F()");
    }
    static void F(object x) 
    {
        Console.WriteLine("F(object)");
    }
    static void F(int x) 
    {
        Console.WriteLine("F(int)");
    }
    static void F(double x) 
    {
        Console.WriteLine("F(double)");
    }
    static void F<T>(T x) 
    {
        Console.WriteLine("F<T>(T)");
    }
    static void F(double x, double y) 
    {
        Console.WriteLine("F(double, double)");
    }
    public static void UsageExample()
    {
        F();            // Invokes F()
        F(1);           // Invokes F(int)
        F(1.0);         // Invokes F(double)
        F("abc");       // Invokes F<string>(string)
        F((double)1);   // Invokes F(double)
        F((object)1);   // Invokes F(object)
        F<int>(1);      // Invokes F<int>(int)
        F(1, 1);        // Invokes F(double, double)
    }
}

Conforme mostrado no exemplo, um determinado método sempre pode ser selecionado ao converter explicitamente os argumentos para os tipos de parâmetro exatos e/ou fornecendo explicitamente os argumentos de tipo.As shown by the example, a particular method can always be selected by explicitly casting the arguments to the exact parameter types and/or explicitly supplying type arguments.

Outros membros da funçãoOther function members

Os membros que contêm código executável são conhecidos coletivamente como membros de função de uma classe.Members that contain executable code are collectively known as the function members of a class. A seção anterior descreve os métodos, que são o tipo principal de membros da função.The preceding section describes methods, which are the primary kind of function members. Esta seção descreve os outros tipos de membros da função com suporte do C#: construtores, propriedades, indexadores, eventos, operadores e finalizadores.This section describes the other kinds of function members supported by C#: constructors, properties, indexers, events, operators, and finalizers.

A seguir é mostrada uma classe genérica chamada MyList<T> que implementa uma lista crescente de objetos.The following shows a generic class called MyList<T>, which implements a growable list of objects. A classe contém vários exemplos dos tipos mais comuns de membros da função.The class contains several examples of the most common kinds of function members.

Observação

Este exemplo cria uma classe MyList, que não é igual ao .NET padrão System.Collections.Generic.List<T>.This example creates a MyList class, which is not the same as the .NET standard System.Collections.Generic.List<T>. Ele ilustra os conceitos necessários para esse tour, mas não serve como substituto para essa classe.It does illustrate the concepts needed for this tour, but is not a replacement for that class.

public class MyList<T>
{
    // Constant
    const int defaultCapacity = 4;

    // Fields
    T[] items;
    int count;

    // Constructor
    public MyList(int capacity = defaultCapacity) 
    {
        items = new T[capacity];
    }

    // Properties
    public int Count => count; 

    public int Capacity 
    {
        get { return items.Length; }
        set 
        {
            if (value < count) value = count;
            if (value != items.Length) 
            {
                T[] newItems = new T[value];
                Array.Copy(items, 0, newItems, 0, count);
                items = newItems;
            }
        }
    }

    // Indexer
    public T this[int index] 
    {
        get 
        {
            return items[index];
        }
        set 
        {
            items[index] = value;
            OnChanged();
        }
    }
    
    // Methods
    public void Add(T item) 
    {
        if (count == Capacity) Capacity = count * 2;
        items[count] = item;
        count++;
        OnChanged();
    }
    protected virtual void OnChanged() =>
        Changed?.Invoke(this, EventArgs.Empty);

    public override bool Equals(object other) =>
        Equals(this, other as MyList<T>);

    static bool Equals(MyList<T> a, MyList<T> b) 
    {
        if (Object.ReferenceEquals(a, null)) return Object.ReferenceEquals(b, null);
        if (Object.ReferenceEquals(b, null) || a.count != b.count)
            return false;
        for (int i = 0; i < a.count; i++) 
        {
            if (!object.Equals(a.items[i], b.items[i])) 
            {
                return false;
            }
        }
    return true;
    }

    // Event
    public event EventHandler Changed;

    // Operators
    public static bool operator ==(MyList<T> a, MyList<T> b) => 
        Equals(a, b);

    public static bool operator !=(MyList<T> a, MyList<T> b) => 
        !Equals(a, b);
}

ConstrutoresConstructors

O C# dá suporte aos construtores estáticos e de instância.C# supports both instance and static constructors. Um construtor de instância é um membro que implementa as ações necessárias para inicializar uma instância de uma classe.An instance constructor is a member that implements the actions required to initialize an instance of a class. Um construtor estático é um membro que implementa as ações necessárias para inicializar uma classe quando ele for carregado pela primeira vez.A static constructor is a member that implements the actions required to initialize a class itself when it is first loaded.

Um construtor é declarado como um método sem nenhum tipo de retorno e o mesmo nome que a classe continente.A constructor is declared like a method with no return type and the same name as the containing class. Se uma declaração de construtor inclui um modificador estático, ela declara um construtor estático.If a constructor declaration includes a static modifier, it declares a static constructor. Caso contrário, ela declara um construtor de instância.Otherwise, it declares an instance constructor.

Construtores de instância podem ser sobrecarregados e ter parâmetros opcionais.Instance constructors can be overloaded and can have optional parameters. Por exemplo, a classe MyList<T> declara um construtor de instância com um único parâmetro int opcional.For example, the MyList<T> class declares one instance constructor with a single optional int parameter. Os construtores de instância são invocados usando o operador new.Instance constructors are invoked using the new operator. As seguintes instruções alocam duas instâncias MyList<string> usando o construtor da classe MyList com e sem o argumento opcional.The following statements allocate two MyList<string> instances using the constructor of the MyList class with and without the optional argument.

MyList<string> list1 = new MyList<string>();
MyList<string> list2 = new MyList<string>(10);

Diferentemente de outros membros, construtores de instância não são herdados e uma classe não tem nenhum construtor de instância que não os que são realmente declarados na classe.Unlike other members, instance constructors are not inherited, and a class has no instance constructors other than those actually declared in the class. Se nenhum construtor de instância for fornecido para uma classe, então um construtor vazio sem parâmetros será fornecido automaticamente.If no instance constructor is supplied for a class, then an empty one with no parameters is automatically provided.

PropriedadesProperties

As propriedades são uma extensão natural dos campos.Properties are a natural extension of fields. Elas são denominadas membros com tipos associados, e a sintaxe para acessar os campos e as propriedades é a mesma.Both are named members with associated types, and the syntax for accessing fields and properties is the same. No entanto, diferentemente dos campos, as propriedades não denotam locais de armazenamento.However, unlike fields, properties do not denote storage locations. Em vez disso, as propriedades têm acessadores que especificam as instruções a serem executadas quando os valores forem lidos ou gravados.Instead, properties have accessors that specify the statements to be executed when their values are read or written.

Uma propriedade é declarada como um campo, exceto quando a declaração termina com um acessador get e/ou um acessador set gravado entre os delimitadores { e } em vez de terminar com um ponto-e-vírgula.A property is declared like a field, except that the declaration ends with a get accessor and/or a set accessor written between the delimiters { and } instead of ending in a semicolon. Uma propriedade que tem um acessador get e um acessador set é uma propriedade de leitura-gravação. Uma propriedade que tem apenas um acessador get é uma propriedade somente leitura, e uma propriedade que tem apenas um acessador set é uma propriedade somente gravação.A property that has both a get accessor and a set accessor is a read-write property, a property that has only a get accessor is a read-only property, and a property that has only a set accessor is a write-only property.

Um acessador get corresponde a um método sem parâmetros com um valor retornado do tipo de propriedade.A get accessor corresponds to a parameterless method with a return value of the property type. Exceto como o destino de uma atribuição, quando uma propriedade é referenciada em uma expressão, o acessador get da propriedade é invocado para calcular o valor da propriedade.Except as the target of an assignment, when a property is referenced in an expression, the get accessor of the property is invoked to compute the value of the property.

Um acessador set corresponde a um método com um parâmetro único chamado valor e nenhum tipo de retorno.A set accessor corresponds to a method with a single parameter named value and no return type. Quando uma propriedade é referenciada como o destino de uma atribuição ou como o operando do + + ou --, o acessador set é invocado com um argumento que fornece o novo valor.When a property is referenced as the target of an assignment or as the operand of ++ or --, the set accessor is invoked with an argument that provides the new value.

A classe MyList<T> declara duas propriedades, Count e Capacity, que são somente leitura e leitura/gravação, respectivamente.The MyList<T> class declares two properties, Count and Capacity, which are read-only and read-write, respectively. Veja a seguir um exemplo de uso dessas propriedades:The following is an example of use of these properties:

MyList<string> names = new MyList<string>();
names.Capacity = 100;   // Invokes set accessor
int i = names.Count;    // Invokes get accessor
int j = names.Capacity; // Invokes get accessor

Como nos campos e métodos, o C# dá suporte a propriedades de instância e a propriedades estáticas.Similar to fields and methods, C# supports both instance properties and static properties. As propriedades estáticas são declaradas com o modificador estático e as propriedades de instância são declaradas sem ele.Static properties are declared with the static modifier, and instance properties are declared without it.

Os acessadores de uma propriedade podem ser virtuais.The accessor(s) of a property can be virtual. Quando uma declaração de propriedade inclui um modificador virtual, abstract ou override, ela se aplica aos acessadores da propriedade.When a property declaration includes a virtual, abstract, or override modifier, it applies to the accessor(s) of the property.

IndexadoresIndexers

Um indexador é um membro que permite que objetos sejam indexados da mesma forma que uma matriz.An indexer is a member that enables objects to be indexed in the same way as an array. Um indexador é declarado como uma propriedade, exceto se o nome do membro for seguido por uma lista de parâmetros escrita entre os delimitadores [ e ].An indexer is declared like a property except that the name of the member is this followed by a parameter list written between the delimiters [ and ]. Os parâmetros estão disponíveis nos acessadores do indexador.The parameters are available in the accessor(s) of the indexer. Semelhante às propriedades, os indexadores podem ser de leitura-gravação, somente leitura e somente gravação, e os acessadores de um indexador pode ser virtuais.Similar to properties, indexers can be read-write, read-only, and write-only, and the accessor(s) of an indexer can be virtual.

A classe MyList<T> declara um indexador único de leitura-gravação que usa um parâmetro int.The MyList<T> class declares a single read-write indexer that takes an int parameter. O indexador possibilita indexar instâncias MyList<T> com valores int.The indexer makes it possible to index MyList<T> instances with int values. Por exemplo:For example:

MyList<string> names = new MyList<string>();
names.Add("Liz");
names.Add("Martha");
names.Add("Beth");
for (int i = 0; i < names.Count; i++) 
{
    string s = names[i];
    names[i] = s.ToUpper();
}

Os indexadores podem ser sobrecarregados, o que significa que uma classe pode declarar vários indexadores, desde que o número ou os tipos de seus parâmetros sejam diferentes.Indexers can be overloaded, meaning that a class can declare multiple indexers as long as the number or types of their parameters differ.

EventosEvents

Um evento é um membro que permite que uma classe ou objeto forneça notificações.An event is a member that enables a class or object to provide notifications. Um evento é declarado como um campo exceto se a declaração incluir uma palavra-chave do evento e o tipo deverá ser um tipo delegado.An event is declared like a field except that the declaration includes an event keyword and the type must be a delegate type.

Em uma classe que declara um membro de evento, o evento se comporta exatamente como um campo de um tipo delegado (desde que o evento não seja abstrato e não declare acessadores).Within a class that declares an event member, the event behaves just like a field of a delegate type (provided the event is not abstract and does not declare accessors). O campo armazena uma referência a um delegado que representa os manipuladores de eventos que foram adicionados ao evento.The field stores a reference to a delegate that represents the event handlers that have been added to the event. Se nenhum manipulador de evento estiver presente, o campo será null.If no event handlers are present, the field is null.

A classe MyList<T> declara um membro único de evento chamado Changed, que indica que um novo item foi adicionado à lista.The MyList<T> class declares a single event member called Changed, which indicates that a new item has been added to the list. O evento Alterado é gerado pelo método virtual OnChanged, que primeiro verifica se o evento é null (o que significa que nenhum manipulador está presente).The Changed event is raised by the OnChanged virtual method, which first checks whether the event is null (meaning that no handlers are present). A noção de gerar um evento é precisamente equivalente a invocar o delegado representado pelo evento — assim, não há constructos de linguagem especial para gerar eventos.The notion of raising an event is precisely equivalent to invoking the delegate represented by the event—thus, there are no special language constructs for raising events.

Os clientes reagem a eventos por meio de manipuladores de eventos.Clients react to events through event handlers. Os manipuladores de eventos são conectados usando o operador += e removidos usando o operador -=.Event handlers are attached using the += operator and removed using the -= operator. O exemplo a seguir anexa um manipulador de eventos para o evento Changed de um MyList<string>.The following example attaches an event handler to the Changed event of a MyList<string>.

class EventExample
{
    static int changeCount;
    static void ListChanged(object sender, EventArgs e) 
    {
        changeCount++;
    }
    public static void Usage() 
    {
        MyList<string> names = new MyList<string>();
        names.Changed += new EventHandler(ListChanged);
        names.Add("Liz");
        names.Add("Martha");
        names.Add("Beth");
        Console.WriteLine(changeCount);		// Outputs "3"
    }
}

Para cenários avançados nos quais o controle do armazenamento subjacente de um evento é desejado, uma declaração de evento pode fornecer explicitamente acessadores add e remove, que são um pouco semelhantes ao acessador set de uma propriedade.For advanced scenarios where control of the underlying storage of an event is desired, an event declaration can explicitly provide add and remove accessors, which are somewhat similar to the set accessor of a property.

OperadoresOperators

Um operador é um membro que define o significado da aplicação de um operador de expressão específico para instâncias de uma classe.An operator is a member that defines the meaning of applying a particular expression operator to instances of a class. Três tipos de operadores podem ser definidos: operadores unários, operadores binários e operadores de conversão.Three kinds of operators can be defined: unary operators, binary operators, and conversion operators. Todos os operadores devem ser declarados como public e static.All operators must be declared as public and static.

A classe MyList<T> declara dois operadores, operator == e operator != e, portanto, dá um novo significado para as expressões que aplicam esses operadores a instâncias MyList.The MyList<T> class declares two operators, operator == and operator !=, and thus gives new meaning to expressions that apply those operators to MyList instances. Especificamente, os operadores definem a igualdade de duas instâncias MyList<T> ao comparar cada um dos objetos contidos usando os métodos Equals.Specifically, the operators define equality of two MyList<T> instances as comparing each of the contained objects using their Equals methods. O exemplo a seguir usa o operador == para comparar duas instâncias MyList<int>.The following example uses the == operator to compare two MyList<int> instances.

MyList<int> a = new MyList<int>();
a.Add(1);
a.Add(2);
MyList<int> b = new MyList<int>();
b.Add(1);
b.Add(2);
Console.WriteLine(a == b);  // Outputs "True" 
b.Add(3);
Console.WriteLine(a == b);  // Outputs "False"

O primeiro Console.WriteLine gera True porque as duas listas contêm o mesmo número de objetos com os mesmos valores na mesma ordem.The first Console.WriteLine outputs True because the two lists contain the same number of objects with the same values in the same order. Como MyList<T> não definiu operator ==, o primeiro Console.WriteLine geraria False porque a e b referenciam diferentes instâncias MyList<int>.Had MyList<T> not defined operator ==, the first Console.WriteLine would have output False because a and b reference different MyList<int> instances.

FinalizadoresFinalizers

Um finalizador é um membro que implementa as ações necessárias para finalizar uma instância de uma classe.A finalizer is a member that implements the actions required to finalize an instance of a class. Os finalizadores não podem ter parâmetros, eles não podem ter modificadores de acessibilidade e não podem ser chamados explicitamente.Finalizers cannot have parameters, they cannot have accessibility modifiers, and they cannot be invoked explicitly. O finalizador de uma instância é invocado automaticamente durante a coleta de lixo.The finalizer for an instance is invoked automatically during garbage collection.

O coletor de lixo tem latitude ampla ao decidir quando coletar objetos e executar os finalizadores.The garbage collector is allowed wide latitude in deciding when to collect objects and run finalizers. Especificamente, o tempo de invocações de finalizador não é determinístico e finalizadores podem ser executados em qualquer thread.Specifically, the timing of finalizer invocations is not deterministic, and finalizers may be executed on any thread. Para esses e outros motivos, as classes devem implementar os finalizadores apenas quando não houver outras soluções viáveis.For these and other reasons, classes should implement finalizers only when no other solutions are feasible.

A instrução using fornece uma abordagem melhor para a destruição de objetos.The using statement provides a better approach to object destruction.