C# 图解教程第5版 —— 第7章深入理解类

文章目录

- 7.1 类成员
- 7.2 成员修饰符的顺序
- 7.3 实例类成员（*）
- 7.4 静态字段（*）
- 7.5 从类的外部访问静态成员
- - 7.5.1 静态字段示例
  - 7.5.2 静态成员的生存期
- 7.6 静态函数成员
- 7.7 其他静态类成员类型
- 7.8 成员常量
- 7.9 常量与静态量
- 7.10 属性
- - 7.10.1 属性声明和访问器
  - 7.10.2 属性示例
  - 7.10.3 使用属性
  - 7.10.4 属性和关联字段
  - 7.10.5 执行其他计算
  - 7.10.6 只读和只写属性
  - 7.10.7 属性与公有字段
  - 7.10.8 计算只读属性示例（*）
  - 7.10.9 自动实现属性
  - 7.10.10 静态属性（*）
- 7.11 实例构造函数
- - 7.11.1 带参数的构造函数（*）
  - 7.11.2 默认构造函数
- 7.12 静态构造函数
- 7.13 对象初始化语句
- 7.14 析构函数（*）
- 7.15 readonly 修饰符
- 7.16 this 关键字
- 7.17 索引器
- - 7.17.1 什么是索引器
  - 7.17.2 索引器和属性
  - 7.17.3 声明索引器
  - 7.17.4 索引器的 set 访问器
  - 7.17.5 索引器的 get 访问器
  - 7.17.6 关于索引器的更多内容
  - 7.17.7 为 Employee 示例声明索引器（*）
  - 7.17.8 另一个索引器示例（*）
  - 7.17.9 索引器重载
- 7.18 访问器的访问修饰符
- 7.19 分部类和分部类型
- 7.20 分部方法

7.1 类成员

表7.1 类成员的类型

7.2 成员修饰符的顺序

类成员声明语句由下列部分组成，方括号表示该成分是可选的。

修饰符
- 必须放在核心声明之前。
- 多个修饰符可以任意顺序排列。
例如，下面两行代码在语义上是等价的：
```
public static int MaxVal;
static public int MaxVal;
```
特性
- 必须放在核心声明之前。
- 多个特性可以任意顺序排列。

图7.1 特性、修饰符和核心声明的顺序

7.3 实例类成员（*）

7.4 静态字段（*）

7.5 从类的外部访问静态成员

使用 类名.静态成员 的方式：

图7.2 方式一访问静态成员

使用 using 声明：

图7.3 方式二访问静态成员

7.5.1 静态字段示例

7.5.2 静态成员的生存期

即使类没有实例，也存在静态成员。

7.6 静态函数成员

类似静态字段，即使没有类的实例，也可以调用静态方法。
静态函数成员不能访问实例成员，但能访问其他静态成员。

7.7 其他静态类成员类型

表7.2 可以声明为静态的类成员类型

7.8 成员常量

用于初始化成员常量的值在编译时必须是可计算的，通常是一个预定义简单类型。

C# 中没有全局常量。

7.9 常量与静态量

常量没有自己的储存位置，而是在编译时被编译器替换，类似于 C/C++ 的 #define。

不能将常量声明为 static。

7.10 属性

属性有如下特征：
- 是命名的类成员。
- 具有类型。
- 可以被赋值和读取。
属性是一个函数成员，具有 set 和 get 访问器。
- 不一定为数据存储分配内存。
- 它执行代码。

7.10.1 属性声明和访问器

set
- 具有隐式值参 value，类型与属性相同。
- 可以对 value 进行赋值。
get
- 所有执行路径必须包含一条 return 语句。
- 返回类型与属性相同。

图7.4 属性声明的语法和结构

7.10.2 属性示例

属性本身没有任何存储，set 决定如何处理发送进来的数据，get 决定将什么数据发送出去。

图7.5 属性示例

7.10.3 使用属性

不能显示地调用访问器。

7.10.4 属性和关联字段

一种常见的方式是：在类中将字段声明为 private 进行封装，同时声明一个 public 属性来控制从类的外部对该字段的访问。和属性关联的字段被称为 后备字段 或 后备存储。

图7.6 属性与字段关联示例

两种命名约定：

属性使用 Pascal 大小写，字段使用 Camel 大小写。

private int firstField;         // Camel 大小写
public  int FirstField {        // Pascal 大小写
    get { return firstField; }
    set { firstField = value; }
}

属性使用 Pascal 大小写，字段使用 Camel 大小写 + 下划线。

private int _secondField;         // Camel 大小写 + 下划线
public  int SecondField {        // Pascal 大小写
    get { return _secondField; }
    set { _secondField = value; }
}

7.10.5 执行其他计算

C# 7.0 引入了 lambda 表达式语法，在函数体只有一个表达式时可以使用：

int theRealValue = 10;
int MyValue {
    set => theRealValue = value > 100 ? 100 : value;
    get => theRealValue;
}

7.10.6 只读和只写属性

图7.7 属性可以只定义一个访问器

7.10.7 属性与公有字段

按照推荐的编码实践，属性比公有字段更好，理由如下：

属性是函数成员而不是数据成员，允许处理输入和输出。
属性可以只读或只写。
编译后的变量和编译后的属性语义不同。
- 使用属性，后续可以增添处理逻辑而无需重新编译访问它的程序集；使用公有字段却无法做到。

7.10.8 计算只读属性示例（*）

7.10.9 自动实现属性

不声明后备字段（即分配存储）。
不提供访问器的方法体，使用分号替换之。

图7.8 自动实现属性示例

7.10.10 静态属性（*）

7.11 实例构造函数

7.11.1 带参数的构造函数（*）

7.11.2 默认构造函数

如果你为类声明了任何构造函数，那么编译器不会为该类定义默认构造函数。

7.12 静态构造函数

通常，静态构造函数初始化类的静态字段。

初始化类级别的项。
- 在引用任何静态成员之前。
- 在创建类的任何实例之前。
静态构造函数在以下方面与实例构造函数不同：
- 使用 static 关键字。
- 只能有一个静态构造函数，且不能带参数。
- 不能有访问修饰符。
- 不能使用 this 访问器。
- 不能显示调用，系统会在以下时机自动调用：
  1. 在类的任何实例被创建之前。
  2. 在类的任何静态成员被引用之前。

7.13 对象初始化语句

图7.9 对象初始化语法

初始化的字段和属性必须是 public。
初始化发生在构造方法执行之后，最终赋值结果以初始化语句为准。

7.14 析构函数（*）

7.15 readonly 修饰符

const 字段只能在字段的声明语句中初始化，readonly 字段可以在下列任意位置中设置初始值：
- 字段声明语句。
- 类的构造函数（static 字段只能在静态构造函数中完成）。
const 字段的值必须在编译时决定，readonly 字段的值可以在运行时决定。
const 的行为总是静态的，readonly 字段可以：
- 是实例字段，也可以是静态字段。
- 在内存中有存储位置。

7.16 this 关键字

this 表示对当前实例的引用，不能在任何静态函数成员中使用。其使用范围为：

实例构造函数。
实例方法。
属性和所引起的实例访问器。

实际上，this 很少在代码中使用。

7.17 索引器

可以认为索引器是为类的多个数据成员提供 get 和 set 访问的属性。

7.17.1 什么是索引器

索引器是一组 get 和 set 访问器，与属性类似。

图7.10 索引器的表现形式

7.17.2 索引器和属性

和属性一样，索引器不分配内存。
和属性一样，索引器可以只有一个访问器，也可以两个都有。
和属性一样，实现 get 和 set 访问器的代码不一定要关联到某个字段或属性。
索引器总是实例成员，不能被声明为 static。
索引器和属性都主要用来访问其他数据成员。
- 属性通常表示单个数据成员。
- 索引器通常表示多个数据成员。

7.17.3 声明索引器

索引器没有名称，使用关键字 this。
参数列表在方括号中间。
参数列表至少需要声明一个参数。

图7.11 索引器的声明

图7.12 比较索引器声明和属性声明

7.17.4 索引器的 set 访问器

当索引器被用于赋值时，set 访问器被调用，并接受两项数据：

隐式参数 value，持有要保存的数据。
索引参数 parameterList，表示数据应该保存到哪里。

图7.13 set访问器声明的语法和含义

7.17.5 索引器的 get 访问器

当使用索引器获取值时，可以通过索引参数调用 get 访问器，指示获取哪个值。

图7.14 get访问器声明的语法和含义

7.17.6 关于索引器的更多内容

和属性一样，不能显示调用 get 和 set 访问器。

7.17.7 为 Employee 示例声明索引器（*）

7.17.8 另一个索引器示例（*）

7.17.9 索引器重载

只要索引器的参数列表不同，类就可以有多个索引器。

7.18 访问器的访问修饰符

默认情况下，成员访问器的访问级别和自身相同。
可以为两个访问器分配不同的访问级别。
- 仅当成员具有两个访问器时，访问器才可以有修饰符。
- 两个访问器中只有一个能有访问修饰符；另一个不能，表示和成员的访问级别相同。
  
  （因为访问器不能同时比成员自身的访问级别更严格）
- 访问器的访问修饰符的限制需要比成员自身的访问级别更严格。

图7.15 访问器级别的限制性层次

7.19 分部类和分部类型

类的声明可以分割成几个分部类的声明，每个分部类声明必须被标注为 partial class。

每个分部类的声明都含有一些类成员的声明。
类的分分部类声明可以在不同文件中。
partial 不是关键字，因此可以在程序其他地方将其用作标识符。

图7.16 使用分部类型来分割类

除了分部类，还可以创建如下两种分部类型：

分部结构。
分部接口。

7.20 分部方法

定义分部方法。
- 给出签名和返回类型。
- 实现部分用分号替换。
实现分部方法。
- 给出签名和返回类型。
- 用语句块实现方法。

有关分部方法的说明如下：

签名和返回类型的特征如下：
- 返回类型必须是 void。
- 签名不能包括访问修饰符，即分部方法是隐式私有的。
- 参数列表不能包含 out 参数。
- 在定义和实现中都必须包含上下文关键字 partial，且放在 void 之前。
当不声明为 public 时，可以仅有定义部分。此时编译器将移除所有该方法的内部调用。