C# 图解教程 第5版 —— 第7章 深入理解类

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

1. 使用 类名.静态成员 的方式：

图7.2 方式一访问静态成员

2. 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：

1. 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; }
}

2. 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

1. 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）。

2. 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。

3. 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：

1. 隐式参数 value，持有要保存的数据。
2. 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：

1. 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。

2. 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。