Class dan Object C#: Field, Method, new, dan Reference

Class adalah tipe yang kamu definisikan sendiri: class mengelompokkan data (field) dengan kode yang bekerja pada data itu (method). Object adalah satu instance dari sebuah class, dibuat saat program berjalan dengan new. Satu class, banyak object, masing-masing dengan nilainya sendiri.

Mendeklarasikan class dan membuat object

Deklarasi class mencantumkan member-nya di dalam kurung kurawal. Field menyimpan data, method menyimpan perilaku. new ClassName() mengalokasikan sebuah object dan memberimu reference ke object itu.

using System;

class BankAccount
{
    public string Owner;
    public decimal Balance;

    public void Deposit(decimal amount)
    {
        Balance += amount;
    }

    public bool Withdraw(decimal amount)
    {
        if (amount > Balance) return false;
        Balance -= amount;
        return true;
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        BankAccount maya = new BankAccount();
        maya.Owner = "Maya";
        maya.Deposit(120.50m);

        var omar = new BankAccount();
        omar.Owner = "Omar";
        omar.Deposit(40m);

        bool ok = maya.Withdraw(200m);

        Console.WriteLine($"{maya.Owner}: {maya.Balance}");
        Console.WriteLine($"{omar.Owner}: {omar.Balance}");
        Console.WriteLine($"Withdraw 200 succeeded: {ok}");
    }
}

Output:

Maya: 120.50
Omar: 40
Withdraw 200 succeeded: False

Setiap object punya Owner dan Balance sendiri. Di dalam method, Balance berarti "saldo milik object tempat method ini dipanggil", itulah sebabnya maya.Deposit dan omar.Deposit mengubah angka yang berbeda. Object implisit itu tersedia sebagai this saat kamu perlu menyebutnya.

Field yang tidak kamu assign dimulai dengan nilai default-nya: 0 untuk angka, false untuk bool, dan null untuk string dan tipe class lainnya.

Member di sini dibuat public supaya Main bisa menjangkaunya. Class sungguhan biasanya membuat field-nya private dan menyediakan property sebagai gantinya, dan aturannya ada di halaman access modifier. Sebuah class juga bisa mendeklarasikan constructor untuk mengisi field-nya saat object dibuat, yang dibahas di halaman constructor.

Class adalah tipe reference

Variabel bertipe class tidak berisi object-nya. Variabel itu berisi reference ke object yang berada di heap. Meng-assign variabel itu menyalin reference-nya, jadi dua variabel bisa menunjuk ke object yang sama.

using System;

class Order
{
    public string Customer;
    public int Items;
}

class Program
{
    static void AddItem(Order order)
    {
        order.Items++; // changes the caller's object
    }

    static void Main()
    {
        var first = new Order { Customer = "Liam", Items = 1 };
        var second = first; // same object, second name

        second.Items = 5;
        Console.WriteLine(first.Items);

        AddItem(first);
        Console.WriteLine(second.Items);

        var lookalike = new Order { Customer = "Liam", Items = 6 };
        Console.WriteLine(first == second);
        Console.WriteLine(first == lookalike);
    }
}

Output:

5
6
True
False

Ada tiga konsekuensi yang terlihat di sini:

• Mengubah object lewat second terlihat juga lewat first, karena object-nya hanya satu.
• Mengirim object ke method berarti mengirim reference-nya. Method itu bisa mengubah field object, dan pemanggilnya melihat perubahan itu. (Meng-assign object baru ke parameter di dalam method tidak memengaruhi variabel milik pemanggil; untuk itu dibutuhkan ref.)
• == pada dua instance class secara default membandingkan reference: "apakah ini object yang sama?", bukan "apakah nilainya sama?". lookalike punya data yang identik, tetapi tetap object yang berbeda.

Kalau kamu ingin assignment menghasilkan salinan dan perbandingan berdasarkan nilai, lihat struct, yang merupakan tipe value, atau record, yang dibandingkan berdasarkan nilai.

null dan NullReferenceException

Variabel reference bisa berisi null, yang artinya "tidak ada object". Memakai member lewat null melempar NullReferenceException, exception saat runtime yang paling umum di kode C#.

using System;

class Address
{
    public string City;
}

class Customer
{
    public string Name;
    public Address Address; // starts as null
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var customer = new Customer { Name = "Noa" };

        Console.WriteLine(customer.Address == null);
        Console.WriteLine(customer.Address?.City ?? "no city on file");

        try
        {
            Console.WriteLine(customer.Address.City);
        }
        catch (NullReferenceException)
        {
            Console.WriteLine("NullReferenceException: Address was never set");
        }

        customer.Address = new Address { City = "Lisbon" };
        Console.WriteLine(customer.Address.City);
    }
}

Output:

True
no city on file
NullReferenceException: Address was never set
Lisbon

Solusinya hampir tidak pernah dengan menangkap exception itu. Cari tahu kenapa reference-nya null, lalu buat object-nya lebih awal, cek sebelum dipakai, atau pakai operator null-conditional ?., yang berhenti dan menghasilkan null alih-alih melempar exception. ?? lalu menyediakan nilai cadangan. Kedua operator ini dibahas di nullable type.

Meng-override ToString

Setiap class mewarisi object, yang menyediakan ToString(). Versi warisan itu mengembalikan nama lengkap tipenya (termasuk namespace-nya, kalau ada), dan itu jarang sekali yang ingin kamu cetak. Override method itu:

using System;

class Plain
{
    public string Name;
}

class Product
{
    public string Name;
    public decimal Price;

    public override string ToString() => $"{Name} ({Price:F2})";
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine(new Plain { Name = "Mug" });

        var mug = new Product { Name = "Mug", Price = 8.5m };
        Console.WriteLine(mug);
        Console.WriteLine($"In cart: {mug}");
        Console.WriteLine("Total line: " + mug);
    }
}

Output:

Plain
Mug (8.50)
In cart: Mug (8.50)
Total line: Mug (8.50)

Console.WriteLine, string interpolation, dan + dengan string semuanya memanggil ToString() untukmu. Debugger juga menampilkannya, jadi override ini tetap berguna meskipun kamu tidak pernah mencetak object-nya sendiri.

Object initializer

Object initializer mengisi field dan property public tepat setelah object dibuat, di ekspresi yang sama. Bentuk ini lebih enak dibaca daripada deretan assignment dan cocok dipakai di dalam literal koleksi.

using System;
using System.Collections.Generic;

class Ticket
{
    public string Event;
    public string Seat;
    public decimal Price = 25m; // field initializer: the default for every new ticket
    public List<string> Extras = new List<string>();
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var tickets = new List<Ticket>
        {
            new Ticket { Event = "Concert", Seat = "A12" },
            new Ticket { Event = "Concert", Seat = "A13", Price = 40m, Extras = { "Parking", "Poster" } },
        };

        foreach (var t in tickets)
        {
            Console.WriteLine($"{t.Seat}: {t.Price} ({t.Extras.Count} extras)");
        }
    }
}

Output:

A12: 25 (0 extras)
A13: 40 (2 extras)

Ada dua detail di tiket kedua. Price = 40m menimpa nilai 25m dari field initializer, karena object initializer berjalan setelah object selesai dibuat. Extras = { "Parking", "Poster" } tidak memakai new: bentuk ini memanggil Add pada list yang sudah disimpan field-nya, bukan menggantinya.

Object initializer bukan constructor. Initializer hanya bisa mengisi member yang bisa diakses dari kode pemanggil, dan tidak bisa memastikan sebuah member benar-benar diisi. Saat object tidak valid tanpa nilai tertentu, wajibkan nilai itu di constructor.

Partial class

Keyword partial memecah satu class ke beberapa file. Compiler menggabungkan bagian-bagiannya menjadi satu class.

// Invoice.cs
public partial class Invoice
{
    public decimal Subtotal;
    public decimal Total() => Subtotal + Tax();
}

// Invoice.Tax.cs
public partial class Invoice
{
    private decimal Tax() => Subtotal * 0.2m;
}

Setiap bagian harus menulis partial, berada di namespace yang sama, dan di project yang sama. Penggunaan umumnya adalah kode yang dihasilkan otomatis: designer WinForms, source generator, dan sebagian ORM menulis satu bagian dan menyerahkan bagian lainnya kepadamu, jadi membuat ulang kode itu tidak pernah menimpa kodemu. Memecah class yang ditulis tangan ke beberapa file hanya supaya terlihat lebih pendek biasanya menyembunyikan class yang seharusnya menjadi dua class.

Kesalahan umum

• Memakai object sebelum membuatnya. Field bertipe class bernilai null sampai kamu meng-assign new ... ke field itu. Akses member pertama akan melempar NullReferenceException.
• Mengira assignment akan menyalin. var b = a; untuk class memberi nama kedua untuk object yang sama. Buat object baru dan salin nilainya saat kamu butuh object yang terpisah.
• Membandingkan object dengan == dan mengira yang dibandingkan nilainya. Untuk class, operator ini membandingkan reference kecuali class itu meng-overload == (seperti string). Bandingkan field yang relevan, atau override Equals.
• Mencetak object dan malah mendapat nama tipenya. Override ToString().
• Mendeklarasikan semuanya public. Cara ini berfungsi di contoh kecil, tetapi membuat kode mana pun bisa membuat object berada di keadaan yang tidak valid, misalnya saldo negatif. Buat field tetap private dan ubah lewat method yang memeriksa aturannya.