Статичні поля та методи

1. Поля обʼєкта: тут обʼєкт зберігає свої дані

У C# (і взагалі у більшості мов програмування) часто кажуть: «усе — обʼєкт». Обʼєкт — це «віртуальний предмет» у памʼяті компʼютера, який може щось зберігати (дані) і виконувати дії (методи). Іншими словами, обʼєкт має стан (поля, дані) і поведінку (методи).

Приклади обʼєктів:

• Кіт у грі (Cat)
• Користувач сайту (User)
• Книга у бібліотеці (Book)
• Машина на паркінгу (Car)

Коли ви створюєте обʼєкт — ви ніби робите копію шаблону (класу), і ця копія може працювати зі своїми власними даними.

Поля — це змінні, що містяться всередині обʼєкта і зберігають його індивідуальні дані.

Приклад з життя

У кожного кота є імʼя, вік, колір. Ці дані індивідуальні — у кожного кота свої.

public class Cat
{
    public string Name;  // Імʼя кота — поле обʼєкта
    public int Age;      // Вік кота — поле обʼєкта
    public string Color; // Колір кота — поле обʼєкта
}

Коли створюємо обʼєкти:

Cat cat1 = new Cat();
cat1.Name = "Барсик";
cat1.Age = 2;
cat1.Color = "сірий";

Cat cat2 = new Cat();
cat2.Name = "Мурка";
cat2.Age = 5;
cat2.Color = "чорний";

У кожного обʼєкта — свої значення полів!

Поле — це внутрішня «кишеня» обʼєкта, куди він може щось покласти.

2. Методи обʼєкта: що обʼєкт уміє робити

Метод — це дія, уміння або функція обʼєкта. Це фрагмент коду, який можна викликати в обʼєкта.

Приклад з життя

У кота є дії: він може нявкати, бігати, їсти.

public class Cat
{
    public string Name;
    public void Meow()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} каже: Мяу!");
    }

    public void Sleep()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} спить.");
    }
}

Використання:

Cat cat1 = new Cat();
cat1.Name = "Барсик";
cat1.Meow();   // Барсик каже: Мяу!
cat1.Sleep();  // Барсик спить.

У кожного обʼєкта — свої методи, і вони використовують його особисті поля!

3. Статичні поля (static fields): спільні дані

Іноді потрібно зберігати в полі не індивідуальні дані обʼєкта, а спільну інформацію для всього класу. Наприклад, рахувати, скільки котів створено загалом, або задати спільну для всіх котів «максимальну гучність».

Для цього у C# використовують статичні поля — їх оголошують за допомогою слова static.

public class Cat
{
    public string Name;
    public static int Count = 0; // Статичне поле

    public Cat(string name)
    {
        Name = name;
        Count++; // Збільшуємо загальний лічильник котів
    }
}

// Робота з класом Cat
Cat c1 = new Cat("Барсик");
Cat c2 = new Cat("Мурка");

Console.WriteLine(Cat.Count); // 2 — спільне для всіх обʼєктів

Статичне поле — одне на весь клас; його спільно використовують усі обʼєкти.
До нього зазвичай звертаються через імʼя класу: Cat.Count.

4. Статичні методи (static methods)

Статичний метод — це метод, який не привʼязаний до конкретного обʼєкта, а належить усьому класу.

• Такий метод можна викликати без створення обʼєкта.
• Всередині статичного методу не можна звертатися до звичайних (нестатичних) полів і методів — оскільки конкретного обʼєкта немає!

public class MathUtils
{
    public static int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
}

Використання:

int sum = MathUtils.Add(2, 3); // 5

Статичні методи часто використовують для утиліт — функцій, які не залежать від стану обʼєкта.

Ви вже знайомі з багатьма статичними методами:

Console.WriteLine();
Console.ReadLine();

Math.Round();
Math.Truncate();

5. Порівнюємо методи і поля

public string Name;

public void Meow(){}

public static int C;

public static ...

7. Ілюстрація

Звичайні поля й методи:

.     +-----------------+
cat1: | Name = "Барсик" |
      | Age = 2         |
      +-----------------+

      +------------------+
cat2: | Name = "Мурка"   |
      | Age = 5          |
      +------------------+

Статичне поле Count:

Cat.Count = 2    // одне спільне для всіх котів

Виклик методів:

cat1.Meow();   // Барсик каже: Мяу!
cat2.Meow();   // Мурка каже: Мяу!

Виклик статичного методу:

MathUtils.Add(2, 3); // 5

Підсумки

• Поля — відповідають за індивідуальні характеристики кожного обʼєкта (властивості).
• Методи — описують, що вміє робити обʼєкт.
• Статичні поля — підходять для зберігання «спільних» даних (наприклад, лічильник, глобальні налаштування).
• Статичні методи — застосовують для операцій, які не залежать від конкретного обʼєкта (наприклад, математичні функції).

8. Часті запитання

Чи можна звернутися до статичного поля через обʼєкт?
Технічно — так (cat1.Count); однак прийнято звертатися через клас (Cat.Count), щоб не плутати себе й інших.

Чи можна викликати нестатичний метод без створення обʼєкта?
Ні, оскільки такий метод завжди працює з конкретним обʼєктом і його даними.

Чи можна у статичному методі використовувати звичайні поля й методи?
Ні — бо статичний метод не знає, до якого обʼєкта звертатися.

Чи можна створити «повністю статичний» клас?
Так, для цього оголошують static class — його не можна створити через new, і всі члени такого класу мають бути статичними.