C#学习笔记_类(Class)

news2024/11/15 12:30:29

类的定义

类的定义是以关键字 class 开始，后跟类的名称。类的主体，包含在一对花括号内。

语法格式如下：

访问标识符 class 类名
{
    //变量定义
    访问标识符 数据类型 变量名;
    访问标识符 数据类型 变量名;
    访问标识符 数据类型 变量名;
    ......
    //方法定义
    访问标识符 返回数据类型 函数名(参数数据类型 参数名)
    {
        //函数代码
    }
    访问标识符 返回数据类型 函数名(参数数据类型 参数名)
    {
        //函数代码
    }
    访问标识符 返回数据类型 函数名(参数数据类型 参数名)
    {
        //函数代码
    }
    ......
}

请注意：

  • 访问标识符指定了对类及其成员的访问规则。如果没有指定，则使用默认的访问标识符。类的默认访问标识符是 internal，成员的默认访问标识符是 private。
  • 参数数据类型指定了函数参数数据类型，返回数据类型指定了返回的方法返回的数据类型。
  • 如果要访问类的成员，你要使用点（.）运算符。
  • 点运算符链接了对象的名称和成员的名称。

例如下面的实例：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace code
{
    class Apple
    {
        int size;

        public Apple()
        {
            this.size = -1;
        }

        public Apple(int size)
        {
            this.size = size;
        }

        public void sizeSet(int size)
        {
            this.size = size;
        }

        public void sizeGet()
        {
            if (this.size != -1)
                Console.WriteLine("苹果大小为" + this.size);
            else
                Console.WriteLine("这个苹果未获取大小");
        }
    }

    public class code
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Apple a = new Apple(50);
            Apple b = new Apple();
            a.sizeGet();
            b.sizeGet();
            b.sizeSet(60);
            b.sizeGet();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

代码中使用Apple类定义苹果，苹果有变量size表示大小。Apple类中的方法，sizeGet用于输出苹果大小，sizeSet用于修改苹果大小。在下面Main函数中，a初始化为大小为50的苹果，b初始化为未确定打小的苹果，之后输出两者大小，b苹果改变大小后，输出更新后的b苹果大小。以下是输出结果：

苹果大小为50
这个苹果未获取大小
苹果大小为60

类的成员

类的成员函数是一个在类定义中有它的定义或原型的函数，就像其他变量一样。作为类的一个成员，它能在类的任何对象上操作，且能访问该对象的类的所有成员。例如上面，函数sizeGet、sizeSet等，均是Apple类的成员函数。

成员变量是对象的属性（从设计角度），一般它们保持私有来实现封装。这些变量只能使用公共成员函数来访问。上面size即为Apple类的成员变量。

构造函数

构造函数是一类特殊的成员函数，当创建类的新对象时执行。构造函数的名称与类的名称完全相同，它没有任何返回类型。

默认的构造函数没有任何参数。但是如果你需要一个带有参数的构造函数可以有参数，这种构造函数叫做参数化构造函数。这种技术可以帮助你在创建对象的同时给对象赋初始值。上面Apple类中，就包括默认构造函数与参数化构造函数。一般为了代码泛用性，类里面都会编写默认构造函数。

在上面，创建Apple对象a、b时，有如下语句：

Apple a = new Apple(50);
Apple b = new Apple();

这里即为对象实例化。两个语句均使用了new关键字，new关键字即实例化的意思，new Apple()就是使用构造函数创建出一个具体的Apple对象。 

析构函数

类的析构函数是类的一个特殊的成员函数，当类的对象超出范围时执行。

析构函数的名称是在类的名称前加上一个波浪形（~）作为前缀，它不返回值，也不带任何参数。析构函数用于在结束程序（比如关闭文件、释放内存等）之前释放资源。析构函数不能继承或重载。在上面的例子中不包含析构函数，现在为该实例添加析构函数：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace code
{
    class Apple
    {
        int size;

        public Apple()
        {
            this.size = -1;
        }

        public Apple(int size)
        {
            this.size = size;
        }

         ~Apple()    //添加的析构函数
        {
            Console.WriteLine("大小为{0}的苹果被吃掉了", size);
        }

        public void sizeSet(int size)
        {
            this.size = size;
        }

        public void sizeGet()
        {
            if (this.size != -1)
                Console.WriteLine("苹果大小为" + this.size);
            else
                Console.WriteLine("这个苹果未获取大小");
        }
    }

    public class code
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Apple a = new Apple(50);
            Apple b = new Apple();
            a.sizeGet();
            b.sizeGet();
            b.sizeSet(60);
            b.sizeGet();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

程序执行结束后，输出：

苹果大小为50
这个苹果未获取大小
苹果大小为60

大小为60的苹果被吃掉了

大小为50的苹果被吃掉了 

在程序执行结束时，会调用析构函数释放对象占用的资源，可见程序最后输出内容，析构函数已调用。

访问修饰符

访问修饰符标记所修饰内容保护级别。常见的访问修饰符有public、private、protected、internal。访问修饰符可以修饰类，也可以修饰成员。

public

public表示所修饰的内容是公共的，访问不受限制，所有项目中代码均可以访问。

例如上面实例中，Apple类成员函数均为public，此时主函数使用Apple类中public修饰的成员函数均不会报错。

    public class code
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Apple a = new Apple(50);
            Apple b = new Apple();
            a.sizeGet();    //成员函数为public类型，可以直接访问
            b.sizeGet();
            b.sizeSet(60);
            b.sizeGet();
            Console.ReadKey();
        }
    }

internal

internal所修饰的类，将限制为内部类，即只有当前项目中的代码才能访问它。internal用法如下所示：

namespace J3
{
    //使用internal修饰为内部类
    internal class Person
    {
        string name;
        int age;
        public Person(){
            name = "Jackie";
            age = 20;
        }
        public void saying() {
            Console.WriteLine("my name is "+name+", my age is "+age);
        }
    }
    public class myCaller {
        public static void Main(string[] args) {
            Person p = new Person();
            p.saying();
        }
    }
}

由于两个类在同一命名空间，myCaller可以调用并实例化Person类。需要注意，class类默认为internal，如果需要使用特定的访问权限，需要对其修饰。

private

关键字private将修饰的内容访问限制为私有的。class类中成员默认为private，例如上面的实例，Apple类中成员size即默认private。private修饰的内容只能通过成员函数访问，例如其中的构造函数Apple。如果再Main函数中试图直接访问size，则会：

如图可见，程序报错无法编译。因为size受private修饰，此时无法被直接访问。

protected

protected修饰内容与private基本相似。但当两个类存在继承关系的时候，例如类A继承于类B，那么对于类B则可访问protected修饰的类成员，而不可访问private修饰的类成员。继承将在之后实训学习，此处仅给出一个实例。

namespace J3
{
    class Person
    {
        //使用protected修饰
        protected string skinColor;
        public void saying() {
            Console.WriteLine("my skin color is " + skinColor);
        }
    }
    //WhitePerson类继承Person类
    class WhitePerson : Person {
        static void Main(string[] args){
            WhitePerson wp = new WhitePerson();
            wp.skinColor = "White";
            wp.saying();
        }
    }
}

输出结果为：

my skin color is White

static静态成员

当我们声明一个类成员为静态时，意味着无论有多少个类的对象被创建，只会有一个该静态成员的副本。例如上面的Apple对象，添加苹果数量num成员：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace code
{
    class Apple
    {
        int size;
        static int num=0;    //添加的静态成员num

        public Apple()
        {
            this.size = -1;
            num += 1;    //构造对象的时候，苹果数量+1
        }

        public Apple(int size)
        {
            this.size = size;
            num += 1;    //构造对象的时候，苹果数量+1
        }

         ~Apple()
        {
            Console.WriteLine("大小为{0}的苹果被吃掉了", size);
            num -= 1;    //析构对象的时候，苹果数量-1
        }

        public void sizeSet(int size)
        {
            this.size = size;
        }

        public void sizeGet()
        {
            if (this.size != -1)
                Console.WriteLine("有{0}个苹果，这个苹果大小为{1}" ,num, this.size);
            else
                Console.WriteLine("这个苹果未获取大小");
        }

        public static void numGet()    //静态成员函数，只能访问Apple类中静态成员变量
        {
            Console.WriteLine("当前苹果数量为{0}", num);
        }
    }

    public class code
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Apple a = new Apple(50);
            a.sizeGet();
            Apple b = new Apple();
            b.sizeGet();
            b.sizeSet(60);
            b.sizeGet();
            Apple.numGet();    //调用静态成员函数
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

输出结果：

有1个苹果，这个苹果大小为50
这个苹果未获取大小
有2个苹果，这个苹果大小为60
当前苹果数量为2

大小为60的苹果被吃掉了

大小为50的苹果被吃掉了

代码中可见，静态成员变量需要设定初始值，本实例中静态成员num表示苹果数量，因此初始苹果数量为0。每次创建Apple类对象，苹果数+1，而释放空间时苹果数-1。在程序中，所有对象共用一个num成员变量，因此实际上苹果数改动在不同对向上的操作都会被继承。

此外，其中的成员函数numGet，同样是静态成员。静态成员函数只能访问静态变量，如果试图在其中使用其它成员变量，程序同样会报错。静态函数在对象被创建之前就已经存在。

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