第3讲：局部类型、空属类型、静态类
2005.9.6 李建忠
Agenda
局部类型
空属类型
静态类
讲座总结
局部类型的引入
没有局部类型的时候（C# 1.0）
有了局部类型之后（C# 2.0）
partial关键词可以把一个类分成若干个部分。
局部类型简介
局部类型允许我们将一个类型（类、结构或者接口）分成几个部分，分别实现在几个不同的.cs文件中。
局部类型适用于以下情况：
-类型特别大，不宜放在一个文件中实现；
-一个类型中一部分代码为自动化工具生成的代码，不宜与我们自己编写的代码混合在一起。
局部类型是一个纯语言层的编译处理，不影响任何执行机制——事实上C#编译器在编译的时候仍会将各个部分的局部类型合并成一个完整的类。
局部类型的一些限制
局部类型只适用于类、结构、或接口，不支持委托或枚举。
同一个类型的各个部分必须都有修饰符partial。
使用局部类型时，一个类型的各个部分必须位于相同的命名空间中。
一个类型的各个部分必须被同时编译。换言之，C#不支持先编译一个类型的某些部分，然后再编译一个类型的某些部分。
局部类型的几个注意点
关键字partial是一个上下文关键字，只有和class、struct、interface放在一起时才有关键字的含义。因此partial的引入不会影响现有代码中名称为partial的变量。
局部类型的个数并不必须为2个或2个以上，也可以为1个——虽然这时候已经没有“局部”的必要。
局部类型的各个部分一般是分开放在几个不同的.cs文件中，但C#编译器允许我们将它们放在同一.cs文件中。
在局部类型上应用特性
局部类型上的特性具有“累加”效应。换言之，如下的代码：
相当于在A类上应用了如下特性：
局部类型上的修饰符
一个类型的各个部分上的访问保护修饰符必须维持一致性。
如果一个类型有一个部分使用了abstract修饰符，那么整个类将被视为抽象类。
如果一个类型有一个部分使用了sealed修饰符，那么整个类将被视为密封类。
一个类的各个部分不能使用相互矛盾的修饰符，比如不能在一个部分上使用abstract，又在另一个部分上使用sealed。
C#不允许一个类即是抽象类又是密封类，但是在IL代码这样做事合法的。
局部类型的基类或接口
一个类型的各个部分上指定的基类必须一致。某些部分可以不指定基类，但如果指定，则必须相同。
局部类型上的接口具有“累加”效应，换言之，如下的代码：
相当于如下代码：
代码演示-局部类型在Visual Studio 2005中的应用
当我们使用WindowsForm项目，拖动一个控件时，我们看见的的cs代码并没有生成相应的控件代码，其实它是自动生成在Designer.cs文件中。
空属类型简介
空属类型允许一个值类型具有“空值”意义，从而方便很多场合的运算，如数据库中的空字段。
空属类型演示：
引用类型是可以赋值为null的，但是值类型不能赋值为null，它不具有null意义，要么是0，要么是其他数值。但是在数据库保存数据的时候，任何类型都有可能为空，因此C# 2.0支持了值类型为空的表示。
空属类型支持原来已经有的运算，并且可以转型。
空属类型的几个注意点
空属类型实际上是一个泛型类型System.Nullable<T>。空属类型的基础类型就是System.Nullable<T>的类型参数，其中T必须为值类型。
int? x=i
实际上编译器会把它处理为：
System.Nullable<int> x=new System.Nullable<int>(i);
由MSDN可以看出，所有空属类型都是结构类型值类型，实现了一些接口，并且规定泛型参数T也必须是值类型。
其中HasValue就表示值是否为空。
空属类型如果值不为空，可以运用同样的基础类型所具有的运算，如+，-，*，/。
空属类型的HasValue属性用来判断类型是否为空，如果不为空，则可以通过Value属性来获取它的基础类型的值。
代码演示-空属类型的运算
输出结果33
通过反编译出IL代码分析
每次声明空属类型时都会new一个Nullable泛型实例，判断是否有值之后，进行运算，再将运算结果传给空属类型z，装箱输出。
通过上面的步骤，我们可以看出，空属类型比较笨重，背后做了很多工作，短短的3行代码，后台要调用构造器、实例化，运算时又要取值等等，但是我们的编程却不复杂。也就是说空属类型代码效率并不高，我们不要滥用。
我们改一下代码：
输出结果：
因为两个都是值类型，是值传递，所以i和x独立与对方改变。
再改一下代码：
输出结果：
一个有值，一个没值，相加后也没有值。这里的null值不同于以前的object obj=null;后面的表示object引用不指向托管堆任何托管空间，这是和前者的null的理念是不一样的。
输出结果：
两者的类型不一样，但是比较的结果却是相等的。因为编译器发现i会隐式转型为空属类型。
而我们比较两个引用类型：
输出结果：
输出False，因为这里的Equals调用的是object类型的判断函数，而之前值类型调用判断函数之前会对值类型做空属类型的类型转换，转换之后二者便相等了。
因为空属类型本来就是值类型，我们可以不断的嵌套空属类型。
静态类简介
静态类是只用于包含静态成员的类型，它既不能实例化，也不能被继承。它相当于一个sealed abstract类。
静态类的演示
const默认就是静态的。
静态类的几个注意点
静态类不能有实例构造器。
静态类不能有任何实例成员。
因为它不需要实例化，实例成员自然也访问不了，实例构造器也不需要调用。
静态类上不能使用abstract或sealed修饰符。
在IL代码中会默认为静态类加上abstract sealed修饰符，因此不允许我们再重复加修饰符。
静态类默认继承自System.Object根类，不能显示指定任何其他基类。
静态类不能指定任何接口实现。
静态类的成员不能有protected或protected internal访问保护修饰符。
静态类的职责非常单一，就是用来包含全局的一些静态函数。因为C#不允许有全局变量。以前的做法，是通过把构造函数设为私有来让外界无法实例化自己实现全局静态变量。
讲座总结
局部类型是一个纯语言层的编译处理，不影响任何执行机制——事实上C#编译器在编译的时候仍会将各个部分的局部类型合并成一个完整的类。
空属类型允许一个值类型具有“空值”意义，从而方便很多场合的运算，如数据库的空字段。空属类型实际上是一个泛型类System.Nullable<T>。
静态类是只用于包含静态成员的类型，它既不能实例化，也不能被继承。它相当于一个sealed abstract类。
以上都是C#语言进行精炼和修补的种种手段，让C#的各种类的职责更清晰，然而没有这些特性我们一样可以实现这些功能，他们都没有泛型对C#机制性的影响意义大。
2010.10.31