Właściwości — wygodny odczyt, kontrolowany zapis

Pole publiczne jest wygodne, ale przyjmie minus czterysta stopni. Para metod pilnuje zakresu, lecz użycie robi się rozwlekłe. Właściwość daje jedno i drugie.

C# get i set value właściwości wyliczane 45–90 min

CEL LEKCJI

Czego się dziś nauczysz

Zamienisz pole publiczne na właściwość automatyczną.
Dodasz do zapisu kontrolę wartości i użyjesz słowa value.
Ograniczysz zapis do wnętrza klasy przez private set.
Napiszesz właściwość wyliczaną w zapisie ze strzałką.
Rozstrzygniesz, kiedy lepsza jest właściwość, a kiedy metoda.

Przygotowanie: lekcje 01–40. Przewidywany czas: 45–90 minut z zadaniami. Przykłady wymagają .NET 8 lub nowszego, z włączonymi ImplicitUsings i Nullable.

TEORIA

Pole jest wygodne, metoda bezpieczna

Termostat ma przechowywać zadaną temperaturę. Pole publiczne jest wygodne w użyciu, ale nie pilnuje niczego:

wersja bez kontroli

class Termostat
{
    public int Temperatura;
}

Termostat t = new Termostat();
t.Temperatura = 22;      // wygodnie
t.Temperatura = -400;    // ...i nic tego nie powstrzyma

Para metod z lekcji 39 pilnuje zakresu, ale użycie robi się rozwlekłe:

wersja bezpieczna, ale niewygodna

class Termostat
{
    private int temperatura = 20;

    public int Odczytaj() { return temperatura; }

    public void Ustaw(int wartosc)
    {
        if (wartosc < 5 || wartosc > 30) return;
        temperatura = wartosc;
    }
}

t.Ustaw(22);
Console.WriteLine(t.Odczytaj());

Właściwość łączy oba podejścia: w użyciu wygląda jak pole, a w środku wykonuje kod.

wersja z właściwością

class Termostat
{
    private int temperatura = 20;

    public int Temperatura
    {
        get { return temperatura; }
        set
        {
            if (value < 5 || value > 30) return;
            temperatura = value;
        }
    }
}

Termostat t = new Termostat();
t.Temperatura = 22;                     // wyglada jak pole
Console.WriteLine(t.Temperatura);       // 22
t.Temperatura = -400;                   // odrzucone przez set
Console.WriteLine(t.Temperatura);       // 22 - bez zmian

Słowo value

W bloku set zmienna value pojawia się sama — to wartość stojąca po prawej stronie znaku równości w miejscu użycia. Nie deklarujemy jej i nie wolno nazwać inaczej.

TEORIA

Cztery zapisy, które trzeba znać

1. Właściwość automatyczna

Gdy nie ma czego sprawdzać, kompilator utworzy pole za ciebie:

wewnątrz klasy

public string Imie { get; set; } = "";

Pole istnieje, ale jest ukryte i nie ma nazwy, do której dałoby się sięgnąć.

2. Tylko do odczytu z zewnątrz

wewnątrz klasy

public int Punkty { get; private set; }

public void Dodaj(int ile)
{
    if (ile > 0) Punkty += ile;      // zapis z wnetrza klasy - wolno
}

Odczyt dla wszystkich, zapis tylko dla metod tej klasy. Najczęstszy zapis w całym kursie.

3. Ustawiana raz, przy tworzeniu

wewnątrz klasy

public string Numer { get; }

public Bilet(string numer)
{
    Numer = numer;      // wolno tylko tutaj albo w inicjalizatorze
}

4. Wyliczana — sam `get`

wewnątrz klasy

private decimal cena;
private int sztuki;

public decimal Razem
{
    get { return cena * sztuki; }
}

// zapis skrocony, dokladnie to samo:
public decimal RazemKrocej => cena * sztuki;

Taka właściwość niczego nie przechowuje. Liczy wynik przy każdym odczycie — dlatego zawsze jest aktualna.

Zapis	Odczyt	Zapis wartości	Kiedy
`{ get; set; }`	wszędzie	wszędzie	prosta dana bez reguł
`{ get; private set; }`	wszędzie	tylko w klasie	wartość zmieniana wyłącznie metodami
`{ get; }`	wszędzie	tylko konstruktor	wartość ustalana raz
`{ get { … } set { … } }`	wszędzie	przez kod sprawdzający	gdy trzeba pilnować zakresu
`=> wyrażenie`	wszędzie	brak	wartość wyliczana z innych

TEORIA

Właściwość czy metoda

Skoro właściwość może wykonywać kod, gdzie przebiega granica między nią a metodą? Reguła jest prosta: właściwość opisuje cechę, metoda opisuje czynność.

Zapis	Dobry wybór?	Dlaczego
`gracz.Punkty`	właściwość	to cecha gracza, odczyt jest natychmiastowy
`gracz.Opis`	właściwość	krótkie sklejenie dwóch pól
`gracz.Dodaj(5)`	metoda	czynność, która coś zmienia
`plik.WczytajWszystko`	metoda	trwa długo i może się nie udać
`lista.Count`	właściwość	gotowa liczba, nic nie liczy od nowa
`tekst.ToUpper()`	metoda	tworzy nowy obiekt

Właściwość nie powinna zaskakiwać

Odczyt obiekt.Cecha wygląda niewinnie, więc nie może kosztować sekundy ani zmieniać stanu obiektu. Jeśli operacja czyta plik, łączy się z siecią albo może zgłosić wyjątek — to metoda, nawet jeśli składniowo dałoby się zapisać ją jako właściwość.

Pułapka nieskończonej rekurencji

Zapis get { return Temperatura; } — z wielkiej litery, czyli odwołanie do samej siebie — tworzy nieskończoną pętlę i kończy się StackOverflowException. Właściwość ma zwracać pole, czyli temperatura z małej.

PRZYKŁAD

Przykład: termostat i bilet

Program.cs

class Termostat
{
    private int temperatura = 20;

    public string Nazwa { get; }                       // ustawiana raz
    public int LiczbaZmian { get; private set; }       // zapis tylko z wnetrza

    public Termostat(string nazwa)
    {
        Nazwa = nazwa;
    }

    public int Temperatura                             // z kontrola zakresu
    {
        get { return temperatura; }
        set
        {
            if (value < 5 || value > 30)
            {
                Console.WriteLine($"{Nazwa}: odrzucono {value} stopni");
                return;
            }

            temperatura = value;
            LiczbaZmian++;
        }
    }

    public bool Chlodno => temperatura < 18;           // wyliczana

    public string Opis => $"{Nazwa}: {temperatura} st. ({LiczbaZmian} zmian)";
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        Termostat salon = new Termostat("Salon");

        salon.Temperatura = 22;
        salon.Temperatura = 45;        // odrzucone
        salon.Temperatura = 16;

        Console.WriteLine(salon.Opis);
        Console.WriteLine($"Chlodno: {salon.Chlodno}");

        // salon.Nazwa = "Kuchnia";        // CS0200 - brak settera
        // salon.LiczbaZmian = 100;        // CS0272 - setter jest prywatny
    }
}

wynik w konsoli

Salon: odrzucono 45 stopni
Salon: 16 st. (2 zmian)
Chlodno: True

Co dzieje się po kolei

Trzy przypisania, ale LiczbaZmian wynosi 2 — odrzucona wartość nie zwiększyła licznika, bo set wychodzi przed jego zmianą.
Chlodno nie jest przechowywane. Po ustawieniu 16 stopni odpowiedź zmienia się sama, bo liczy się przy każdym odczycie.
Opis korzysta z Nazwa i LiczbaZmian — właściwość może używać innych właściwości.
Dwa zakomentowane wiersze pokazują dwa różne komunikaty: CS0200 przy braku settera i CS0272, gdy setter istnieje, ale jest prywatny.

ELEMENTY WBUDOWANE

Co robi każdy użyty element

Element	Znaczenie	Uwagi
`get`	akcesor odczytu	Musi zwrócić wartość typu właściwości.
`set`	akcesor zapisu	Nowa wartość jest dostępna pod nazwą `value`.
`value`	wartość przypisywana	Istnieje tylko w bloku `set`; nazwy nie wolno zmienić.
`{ get; set; }`	właściwość automatyczna	Kompilator tworzy ukryte pole.
`{ get; private set; }`	zapis tylko w klasie	Najczęstszy wybór, gdy wartość zmieniają metody.
`{ get; }`	tylko do odczytu	Ustawiana w konstruktorze albo w inicjalizatorze.
`=> wyrażenie`	właściwość wyliczana	Skrót zapisu `get { return …; }`.
`init`	zapis tylko przy tworzeniu	Pozwala użyć inicjalizatora obiektu, a potem blokuje zmiany.
CS0200 / CS0272	komunikaty	Brak settera / setter niedostępny w tym miejscu.

CZĘSTE BŁĘDY

Zanim utkniesz

Zapis	Problem
`get { return Temperatura; }`	Odwołanie do samej siebie — nieskończona rekurencja i `StackOverflowException`. Zwracaj pole z małej litery.
`set { temperatura = temperatura; }`	Przypisanie pola do siebie. Nowa wartość kryje się pod nazwą `value`.
`public int Punkty { get; set; }` plus metoda sprawdzająca	Reguła da się ominąć przypisaniem. Setter musi być `private`.
Publiczne pole obok właściwości o tej samej roli	Dwa wejścia do tej samej danej; jedno z nich na pewno ominie sprawdzenia.
Właściwość czytająca plik	Odczyt cechy nie powinien trwać ani zawodzić. To zadanie dla metody.
`{ get; }` ustawiane w metodzie	CS0200 — wolno tylko w konstruktorze albo w inicjalizatorze pola.

ZADANIA

Zadania

ZAD 1Od pola do właściwości★☆☆

Weź klasę Ksiazka z publicznymi polami Tytul i Rok. Zamień je na właściwości automatyczne i sprawdź, że program działa tak samo. Zapisz w komentarzu, co w kodzie użytkownika klasy musiałeś zmienić.

ZAD 2Zapis tylko dla klasy★☆☆

Napisz klasę Licznik z właściwością Wartosc mającą publiczny get i prywatny set oraz metodami Zwieksz i Zeruj. Spróbuj przypisać wartość z Main i zapisz numer błędu.

ZAD 3Kontrola zakresu★★☆

Napisz klasę Ocena z właściwością przyjmującą wyłącznie liczby od 1 do 6. Wartość spoza zakresu ma być odrzucona z komunikatem, a poprzednia zachowana. Sprawdź dla 0, 3, 6 i 7.

ZAD 4Właściwość wyliczana★★☆

Do klasy Prostokat z właściwościami Szerokosc i Wysokosc dodaj wyliczane Pole i Obwod w zapisie ze strzałką. Pokaż, że po zmianie boku oba wyniki zmieniają się same.

ZAD 5Numer nie do zmiany★★☆

Napisz klasę Bilet z właściwością Numer ustawianą wyłącznie w konstruktorze oraz właściwością Cena z kontrolą wartości ujemnych. Spróbuj zmienić numer po utworzeniu obiektu i zapisz komunikat kompilatora.

ZAD 6Konto z historią★★★

Napisz klasę Konto, w której Saldo ma publiczny odczyt i prywatny zapis, a operacje wykonują metody Wplata i Wyplata. Dodaj właściwości wyliczane: CzyNaMinusie oraz LiczbaOperacji. Zadbaj o to, żeby żadna droga z zewnątrz nie pozwalała ustawić salda wprost, i uzasadnij w komentarzu, dlaczego LiczbaOperacji nie ma settera.

PODSUMOWANIE

Co trzeba zapamiętać

Właściwość wygląda w użyciu jak pole, a w środku wykonuje kod.
W bloku set nowa wartość kryje się pod nazwą value.
{ get; private set; } pozwala odczytać wszystkim, a zmienić tylko metodom klasy.
{ get; } ustawia się w konstruktorze i już nigdy więcej.
Właściwość wyliczana nie przechowuje nic — liczy przy każdym odczycie.
Właściwość opisuje cechę; jeśli operacja trwa, zawodzi albo zmienia stan, to metoda.

Dokumentacja: Microsoft Learn — temat tej lekcji.

Właściwości — wygodny odczyt, kontrolowany zapis

Czego się dziś nauczysz

Pole jest wygodne, metoda bezpieczna

Cztery zapisy, które trzeba znać

1. Właściwość automatyczna

2. Tylko do odczytu z zewnątrz

3. Ustawiana raz, przy tworzeniu

4. Wyliczana — sam get

Właściwość czy metoda

Przykład: termostat i bilet

Co dzieje się po kolei

Co robi każdy użyty element

Zanim utkniesz

Zadania

Co trzeba zapamiętać

4. Wyliczana — sam `get`