OOP Course
Сьогодні

Lab 04

Члени класу

enum, struct, static, overload

Лаба 04 — Члени класу

Мета

Збагатити систему новими видами членів класу: іменованими константами (enum), структурами-значеннями (struct), статичними утилітними класами та індексаторами — і навчитися перевантажувати методи.

Контекст

Після Лаби 03 система працює, але має «брудний» код: статуси зберігаються як рядки "Scheduled", групи крові як "A+", спеціальності як "Кардіологія". Будь-яка опечатка — і логіка зламана, а компілятор нічого не скаже.

Ця лаба вирішує це системно: замінюємо magic strings на типобезпечні конструкції та розширюємо API менеджерів колекцій.

Гілка

git checkout main
git checkout -b feature/class-members

Гілка зливається в main після завершення всіх завдань.

Задача 1. Enum — замість магічних рядків ⭐⭐

Умова

У поточному коді статус запису зберігається як string Status = "Scheduled". Якщо хтось напише "Shedüled" — ніхто не помітить до виконання.

Вирішіть це через перерахування (enum): компілятор перевіряє допустимі значення на етапі збірки.

Що реалізувати:

  1. enum AppointmentStatus — три стани запису.
  2. enum BloodType — дев'ять значень (у т.ч. Unknown).
  3. enum Speciality — вісім спеціальностей лікаря.
  4. Замінити string Status в Appointment на AppointmentStatus.
  5. Замінити string BloodType в Patient на BloodType.
  6. Замінити string Speciality в Doctor на Speciality.

Специфікація

Enum Значення
AppointmentStatus Scheduled, Cancelled, Completed
BloodType Unknown, APositive, ANegative, BPositive, BNegative, ABPositive, ABNegative, OPositive, ONegative
Speciality General, Cardiology, Neurology, Pediatrics, Surgery, Orthopedics, Dermatology, Emergency

Приклад

// До (рядки — ніщо не захищає від помилки)
Status = "Cancelled";
if (Status == "Schdeuled") ...  // компілятор мовчить!

// Після (enum — помилка компіляції при опечатці)
Status = AppointmentStatus.Cancelled;
if (Status == AppointmentStatus.Scheduled) ...

Підказки

  1. Кожен enum — окремий файл у просторі імен ClinicApp:
    namespace ClinicApp;
public enum AppointmentStatus { Scheduled, Cancelled, Completed }
  2. Перший елемент enum отримує числове значення 0. Unknown, General — природні значення за замовчуванням.
  3. У конструкторах замініть рядки на enum значення:
    Status = AppointmentStatus.Scheduled;
BloodType = BloodType.Unknown;
  4. У Cancel() і Complete():
    if (Status != AppointmentStatus.Scheduled) return false;
Status = AppointmentStatus.Cancelled;
  5. enum.ToString() дає назву значення ("Scheduled"). Для відображення у зручному форматі ("Scheduled" → "A+") знадобиться Задача 3.

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
AppointmentStatus BookingStatus ReservationStatus EnrollmentStatus RentalStatus LoanStatus SessionStatus
BloodType RoomType DishCategory Faculty CarClass BookGenre FitnessLevel
Speciality Department CuisineType Subject CarBrand LibrarySection TrainingType

Коміт

git add src/AppointmentStatus.cs src/BloodType.cs src/Speciality.cs
git add src/Appointment.cs src/Patient.cs src/Doctor.cs
git commit -m "Lab04 Task1: add enums for status, blood type and speciality"

Задача 2. Struct WorkSchedule — value type ⭐⭐⭐

Умова

У Doctor є два окремих поля: int WorkStartHour і int WorkEndHour. Вони завжди разом — і разом мають зміст. Але нічого не заважає встановити Start = 20, End = 6 — безглузде розкладання.

struct дозволяє об'єднати пов'язані дані у нероздільний value type: значення копіюється при присвоєнні, не передається за посиланням.

Що реалізувати:

  1. struct WorkSchedule з двома get-only властивостями Start і End.
  2. Конструктор WorkSchedule(int start, int end).
  3. Обчислювані властивості: HoursPerDay, Display (рядок "08:00–17:00"), IsNow (чи поточна година в межах розкладу).
  4. Метод Contains(int hour).
  5. override ToString().
  6. Замінити WorkStartHour/WorkEndHour у Doctor одним полем Schedule типу WorkSchedule.

Специфікація struct

Член Тип Опис
Start public int (get only) Година початку
End public int (get only) Година кінця
HoursPerDay обчислювана int End - Start
Display обчислювана string "08:00–17:00"
IsNow обчислювана bool Contains(DateTime.Now.Hour)
WorkSchedule(int, int) конструктор Ініціалізує Start та End
Contains(int hour) public bool hour >= Start && hour < End
ToString() override Display + " (" + HoursPerDay + " год)"

Приклад

WorkSchedule morning = new WorkSchedule(8, 16);
WorkSchedule evening = new WorkSchedule(14, 22);

Console.WriteLine(morning);        // 08:00–16:00 (8 год)
Console.WriteLine(morning.IsNow);  // true/false залежно від годин

// Value type — копіюється при присвоєнні
WorkSchedule copy = morning;
// copy і morning — незалежні значення

Підказки

  1. struct оголошується як class, але ключове слово struct:
    public struct WorkSchedule
{
    public int Start { get; }
    public int End { get; }
    public WorkSchedule(int start, int end) { Start = start; End = end; }
}
  2. get-only властивості ({ get; }) можна ініціалізувати тільки в конструкторі — це забезпечує незмінність після створення.
  3. Display — форматування через ToString("D2"):
    public string Display => Start.ToString("D2") + ":00–" + End.ToString("D2") + ":00";
  4. У Doctor замініть два поля одним:
    public WorkSchedule Schedule { get; set; }
    У конструкторі: Schedule = new WorkSchedule(8, 17);
  5. Після зміни у Program.cs:
    d1.Schedule = new WorkSchedule(8, 16);   // замість WorkStartHour/WorkEndHour
  6. IsAvailableNow у Doctor спрощується до:
    public bool IsAvailableNow => Schedule.IsNow;
  7. Різниця struct vs class: присвоєння WorkSchedule a = b копіює значення, а Patient a = b копіює посилання. Перевірте: змінивши a.Start після WorkSchedule a = b, b.Start не зміниться (але для struct з readonly властивостями взагалі не можна змінити після створення).

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
WorkSchedule (Start, End) BookingPeriod (CheckIn, CheckOut) ServiceHours (Open, Close) LectureSlot (StartHour, EndHour) RentalPeriod (PickupHour, ReturnHour) ShiftSchedule (Start, End) TrainingSlot (Start, End)

Коміт

git add src/WorkSchedule.cs src/Doctor.cs src/Program.cs
git commit -m "Lab04 Task2: add WorkSchedule struct, replace int hours in Doctor"

Задача 3. Static клас та індексатор ⭐⭐⭐

Умова

Проблема 1: BloodType.APositive.ToString() повертає "APositive", але нам потрібно "A+". Логіка форматування потрібна в багатьох місцях — куди її помістити, якщо вона не належить жодному конкретному об'єкту?

Відповідь: static class — клас без екземплярів, тільки статичні методи.

Проблема 2: Отримати третього пацієнта зараз: clinic.Patients.FindById(3). Але якщо ми вже знаємо індекс — clinic.Patients[2] було б природніше.

Відповідь: індексатор this[int index].

Що реалізувати:

  1. static class ClinicFormatter з методами:
    • FormatBloodType(BloodType bt) → "A+", "B-" тощо
    • FormatSpeciality(Speciality s) → "Кардіологія" тощо
    • FormatAge(int age) → "41 рік", "33 роки", "16 років" (правила відмінювання)
    • FormatPhone(string phone) → "(050) 123-4567"
  2. Оновити Patient.ToString() і Doctor.ToString() щоб використовували форматер.
  3. Додати індексатор this[int index] до PatientManager, DoctorManager, AppointmentManager.

Приклад

// static клас — викликається без екземпляру
Console.WriteLine(ClinicFormatter.FormatBloodType(BloodType.APositive));  // A+
Console.WriteLine(ClinicFormatter.FormatAge(1));   // 1 рік
Console.WriteLine(ClinicFormatter.FormatAge(3));   // 3 роки
Console.WriteLine(ClinicFormatter.FormatAge(11));  // 11 років

// індексатор
Patient first = clinic.Patients[0];
Doctor second = clinic.Doctors[1];

Підказки

  1. static class — не можна створити new ClinicFormatter(). Всі методи public static:
    public static class ClinicFormatter
{
    public static string FormatBloodType(BloodType bt) => bt switch
    {
        BloodType.APositive => "A+",
        BloodType.ANegative => "A-",
        // ...
        _ => "Невідомо"
    };
}
  2. Правила відмінювання для FormatAge:
    • 11–19 → завжди "років" (виняток для підлітків)
    • закінчення 1 → "рік" (21 рік, 31 рік, але не 11)
    • закінчення 2,3,4 → "роки" (22 роки, 33 роки)
    • інше → "років"
    if (age % 100 >= 11 && age % 100 <= 19) return age + " років";
switch (age % 10)
{
    case 1: return age + " рік";
    case 2: case 3: case 4: return age + " роки";
    default: return age + " років";
}
  3. Індексатор синтаксично схожий на властивість, але з параметром this[...]:
    public Patient this[int index]
{
    get
    {
        if (index < 0 || index >= _count) return null!;
        return _patients[index];
    }
}
  4. Індексатор — лише get (readonly). PatientManager[0] = new Patient(...) не потрібно.
  5. FormatPhone: перевірте довжину 10 символів, усі цифри, потім форматуйте:
    return "(" + phone.Substring(0, 3) + ") " + phone.Substring(3, 3) + "-" + phone.Substring(6);

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
ClinicFormatter.FormatBloodType HotelFormatter.FormatRoomType RestaurantFormatter.FormatCategory UnivFormatter.FormatFaculty RentalFormatter.FormatCarClass LibraryFormatter.FormatGenre GymFormatter.FormatTrainingType
PatientManager[i] GuestManager[i] CustomerManager[i] StudentManager[i] ClientManager[i] ReaderManager[i] MemberManager[i]

Коміт

git add src/ClinicFormatter.cs
git add src/Patient.cs src/Doctor.cs
git add src/PatientManager.cs src/DoctorManager.cs src/AppointmentManager.cs
git commit -m "Lab04 Task3: add ClinicFormatter static class and indexers on managers"

Задача 4. Перевантаження методів та параметр out ⭐⭐⭐⭐

Умова

Перевантаження методів — декілька методів з однаковою назвою, але різними параметрами. Компілятор обирає потрібний за типом аргументів.

Параметр out — дозволяє методу повертати додаткове значення через аргумент. Класичний патерн — TryXxx: повертає bool (успіх/невдача) і через out — знайдений об'єкт.

Що реалізувати:

  1. Перевантаження в DoctorManager:
    • FindBySpeciality(string query) — існуючий (пошук за рядком, часткове співпадіння)
    • FindBySpeciality(Speciality speciality) — новий (точне співпадіння за enum)
  2. Перевантаження в AppointmentManager:
    • GetByDate(DateTime date) — існуючий
    • GetByDate(int year, int month, int day) — новий (три числа замість DateTime)
  3. TryFindById у PatientManager:
    • bool TryFindById(int id, out Patient patient)
  4. TryFindById у DoctorManager:
    • bool TryFindById(int id, out Doctor doctor)
  5. Додати FindByBloodType(BloodType bloodType) до PatientManager.
  6. Продемонструвати ?. та ?? у Program.cs.

Приклад

// Перевантаження — компілятор обирає за типом аргументу
Doctor[] cardiologists = clinic.Doctors.FindBySpeciality(Speciality.Cardiology);  // enum версія
Doctor[] found = clinic.Doctors.FindBySpeciality("кардіо");                       // string версія

// GetByDate overload
Appointment[] today = clinic.Appointments.GetByDate(2026, 5, 10);  // зручніше, ніж new DateTime(...)

// TryFindById з out параметром
if (clinic.Patients.TryFindById(3, out Patient patient))
    Console.WriteLine("Знайдено: " + patient.FullName);
else
    Console.WriteLine("Пацієнта не знайдено.");

// ?. та ??
string name = clinic.Patients.FindById(99)?.FullName ?? "не знайдено";
Console.WriteLine(name);  // не знайдено

Підказки

  1. Перевантаження — просто два методи з однаковою назвою:
    public Doctor[] FindBySpeciality(string query) { /* рядковий пошук */ }
public Doctor[] FindBySpeciality(Speciality speciality) { /* точне порівняння enum */ }
    C# обере правильний варіант залежно від типу аргументу при виклику.
  2. GetByDate з трьома числами — делегує до основного:
    public Appointment[] GetByDate(int year, int month, int day)
{
    return GetByDate(new DateTime(year, month, day));
}
  3. TryFindById — класичний TryXxx патерн:
    public bool TryFindById(int id, out Patient patient)
{
    patient = FindById(id);
    return patient != null;
}
    Виклик: if (manager.TryFindById(5, out Patient p)) { ... }
  4. FindByBloodType — двопрохідний патерн з Lab03, але умова — == bloodType замість .Contains():
    public Patient[] FindByBloodType(BloodType bloodType) { ... }
  5. ?. — null-conditional: obj?.Property повертає null якщо obj == null, інакше obj.Property.
  6. ?? — null-coalescing: expr ?? defaultValue повертає defaultValue якщо expr == null.
  7. Комбінація: clinic.Patients.FindById(99)?.FullName ?? "невідомий" — безпечне звернення до властивості з fallback значенням.

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
FindBySpeciality(Speciality) FindByDepartment(Department) FindByCategory(DishCategory) FindByFaculty(Faculty) FindByClass(CarClass) FindBySection(LibrarySection) FindByType(TrainingType)
TryFindById(id, out Patient) TryFindById(id, out Guest) TryFindById(id, out Customer) TryFindById(id, out Student) TryFindById(id, out Client) TryFindById(id, out Reader) TryFindById(id, out Member)

Коміт

git add src/PatientManager.cs src/DoctorManager.cs src/AppointmentManager.cs src/Program.cs
git commit -m "Lab04 Task4: add method overloads, TryFindById with out, FindByBloodType"

Перевірка перед здачею

cd src
dotnet build
dotnet run

Переконайтесь, що:

  • Проєкт компілюється без помилок
  • AppointmentStatus.Scheduled — у коді немає рядка "Scheduled"
  • BloodType.APositive відображається як "A+" через ClinicFormatter
  • Doctor.Schedule.ToString() повертає "08:00–16:00 (8 год)"
  • clinic.Patients[0] повертає першого пацієнта
  • clinic.Doctors.FindBySpeciality(Speciality.Cardiology) повертає кардіологів
  • TryFindById(99, out p) повертає false і не кидає виняток
  • FindById(99)?.FullName ?? "не знайдено" працює без NullReferenceException

Питання для самоперевірки

  1. Чому enum безпечніший за string для статусів? Що конкретно перевіряє компілятор?
  2. Яка різниця між class і struct? Що станеться при WorkSchedule a = b; a.Start = 10?
  3. Навіщо static class? Чому не можна просто написати звичайний клас і не створювати екземпляри?
  4. Що таке індексатор? Як він відрізняється від звичайної властивості?
  5. Чому TryFindById повертає bool і має out, а не просто повертає null при невдачі?
  6. Яка різниця між перевантаженням методів та параметрами за замовчуванням?

Злиття

git checkout main
git merge --no-ff feature/class-members -m "Merge feature/class-members: Lab04 Class Members"

Наступна лаба: git checkout -b feature/encapsulation — інкапсуляція, приватні поля, валідація.

Розроблено Tomka Yurii · © 2026 ·