Gevorderde overervingsconcepten

Wat leer je in dit hoofdstuk?

Na dit hoofdstuk kan je:

• uitleggen dat alles erft van System.Object
• de ingebouwde methoden ToString, Equals en GetHashCode overriden
• een abstracte klasse en abstracte methoden maken
• het verschil tussen abstract en virtual/sealed uitleggen
• een eigen exception ontwerpen en opwerpen

Hoe het allemaal begon

Volgens Darwin stamt alle leven af van een gemeenschappelijke voorouder. En voor de niet-darwinisten onder ons: in den beginne schiep .NET System.Object.

Hoe je het ook bekijkt: elke klasse in C# stamt af van System.Object. Het is de stamvader van alles.

De oer-klasse: System.Object

internal class Student : System.Object
{ }

Vier ingebouwde methoden

Elke klasse heeft er meteen vier, van System.Object:

GetType()

Student stud1 = new Student();
Console.WriteLine(stud1.GetType());      // StudentManager.Student
Console.WriteLine(stud1.GetType().Name); // Student

GetType() geeft een Type-object terug, met o.a. een Name-property.

ToString(): het werkpaardje

Console.WriteLine(stud1) roept stiekem stud1.ToString() aan. Standaard geeft dat de klassenaam. Override het voor iets nuttigs:

internal class Student
{
    public string Voornaam { get; set; }
    public int Geboortejaar { get; set; }

    public override string ToString()
    {
        return $"{Voornaam} ({Geboortejaar})";
    }
}

Nu toont Console.WriteLine(stud1) netjes Tim Dams (1981).

Equals() overriden

Jij bepaalt wanneer twee objecten “gelijk” zijn:

public override bool Equals(object o)
{
    if (o is not Student temp) // null of geen Student? Niet gelijk.
        return false;
    return Geboortejaar == temp.Geboortejaar && Voornaam == temp.Voornaam;
}

GetHashCode() overriden

Override je Equals, override dan ook GetHashCode (gelijke objecten moeten dezelfde hash geven, belangrijk voor Dictionary en HashSet):

public override int GetHashCode()
{
    return HashCode.Combine(Voornaam, Geboortejaar);
}

Kopieren: shallow vs deep

System.Object geeft ook MemberwiseClone(): een shallow copy (ondiepe kopie).

public Student MaakKopie()
{
    return (Student)MemberwiseClone(); // shallow copy
}

• Shallow: value-velden worden gekopieerd, maar geneste objecten worden gedeeld (enkel de referentie gaat mee)
• Deep: ook de geneste objecten zelf kopieren, dat vraagt handwerk

Even moed verzamelen

Abstracte klassen

Geef mij de blauwdruk van een “meubel”. Een tafel? Een kast? Een bed? Sommige concepten zijn te abstract om er een object van te maken.

internal abstract class Dier
{
    public string Naam { get; set; }
}

• Je kan niet new Dier() doen
• Je kan er wel van overerven: Paard : Dier, Wolf : Dier

Abstracte methoden

internal abstract class Dier
{
    public abstract string MaakGeluid();
}

public override string MaakGeluid()
{
    return "Hinnikhinnik";
}

Abstracte properties

Ook properties kunnen abstract; de child vult de implementatie in:

internal abstract class Dier
{
    public abstract int MaxLeeftijd { get; }
}
internal class Olifant : Dier
{
    public override int MaxLeeftijd
    {
        get { return 100; }
    }
}

Een abstracte { get; } is dus geen auto-property: er staat bewust geen implementatie.

Pong met abstract

Een gemeenschappelijke SpelObject voor alles op het scherm, zonder te weten hoe het getekend wordt:

internal abstract class SpelObject
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }
    public abstract void TekenOpScherm();
}

Balletje en een nieuw ScoreBoard erven hiervan en implementeren elk hun eigen TekenOpScherm().

Zelf een exception opwerpen

Exceptions zijn ook maar klassen die erven van Exception. Werp er zelf een op met throw:

static int Bereken(int getal)
{
    if (getal != 0)
        return 100 / getal;
    else
        throw new DivideByZeroException("BOEM. ZWART GAT!");
}

Elders vang je die op met catch (DivideByZeroException e).

Een eigen exception ontwerpen

Erf van Exception en voorzie de drie standaard-constructors:

internal class Timception : Exception
{
    public Timception() { }
    public Timception(string message) : base(message) { }
    public Timception(string message, Exception inner)
        : base(message, inner) { }
}

throw new Timception("Een wilde exception verschijnt!");

throw versus throw ex

catch (Exception e)
{
    // ...loggen...
    throw;      // GOED: behoudt de stack trace
    // throw e; // SLECHT: wist de stack trace
}

Conclusie

• Alles erft van System.Object, met o.a. ToString, Equals, GetHashCode (allemaal virtual)
• Override ToString voor leesbare objecten; override Equals + GetHashCode samen
• Een abstract klasse kan je niet instantiëren, maar dient als basis voor children
• Een abstracte methode zonder body moet de child overriden
• Eigen exceptions erven van Exception; gebruik throw; om de stack trace te bewaren

Meer weten

Kennisclips

• Abstracte klassen
• System.Object en ToString
• Zelf uitzonderingen maken
• Abstract en System.Object met Zoo-dieren
• Class diagram en de class designer in Visual Studio

Oefeningen H14 · Quizlet flashcards

Zie verder: andere talen

Dezelfde concepten uit dit hoofdstuk, maar dan in andere talen. Handig om later code in Python of JavaScript te leren lezen.

Zie verder: één oer-klasse

Ook Java kent dezelfde oer-klasse, daar gewoon Object genoemd. Elke klasse erft er impliciet van, met methoden als toString(), equals() en hashCode():

class Student {
    // erft automatisch van java.lang.Object
}

Student stud = new Student();
System.out.println(stud.getClass().getName()); // Student

Heel gelijkaardig dus. Ook Python doet dit met object.

Zie verder: abstract zonder keyword

C++ kent het keyword abstract niet, maar wel exact hetzelfde idee: een “pure virtual” methode. Je zet = 0 achter de signatuur, en zo’n klasse kan je niet instantiëren:

class Dier {
public:
    virtual std::string MaakGeluid() = 0; // pure virtual
};

class Paard : public Dier {
public:
    std::string MaakGeluid() override { return "Hinnikhinnik"; }
};

Python doet dit met de ABC-module en @abstractmethod.

Zie verder: eigen exceptions in Python

In Python werkt dit verrassend gelijkaardig: erf over van Exception en gooi op met raise (het equivalent van throw):

class Timception(Exception):
    pass

def tims_methode():
    raise Timception("Een wilde exception verschijnt!")

try:
    tims_methode()
except Timception as e:
    print(e)

Samenvattende poster

Een handige samenvattende poster (Opgelet: gemaakt m.b.v. ChatGPT Image Gen 2).