在现代面向对象编程中,**类(Class)**是最基础、最重要的概念之一。通过学习类,我们可以理解怎样定义自己的数据类型,封装数据与行为,构建复杂的软件体系结构。本文将详细介绍C#中的类,从基础定义到高级特性,包括成员变量、成员函数、构造函数、析构函数、静态成员等。
简单来说,类是一个蓝图(模板)。你可以把它想象成设计某种物品的“设计图”,它定义了该物品的组成部分(成员变量)以及它可以做的事情(成员方法或函数)。但类本身并不占用存储空间,只有在你根据它创建了“实例对象”时,才会在内存中存在具体的对象。
在C#中,定义一个类的语法如下:
<访问修饰符> class <类名> { // 成员变量 <访问修饰符> <数据类型> 变量名; // 成员方法 <访问修饰符> <返回类型> 方法名(参数列表) { // 方法体 } }
public
:公共的,可以被任何地方访问private
:私有的,只能在类内部访问(默认)protected
:保护的,仅子类和本类中访问internal
:同一程序集内可访问(默认)using System; namespace Example { class Person { public string Name; // 姓名 public int Age; // 年龄 public void Introduce() { Console.WriteLine($"大家好,我叫{Name},今年{Age}岁。"); } } class Program { static void Main(string[] args) { Person p = new Person(); p.Name = "小明"; p.Age = 20; p.Introduce(); } } }
运行效果:
大家好,我叫小明,今年20岁。
创建对象:
Person p = new Person();
.
运算符用于访问对象的成员(变量或方法):
p.Name = "小红"; p.Introduce();
通常,为了保护数据不被随意篡改,我们会将成员变量定义成private
,并提供**公共方法(getter/setter)**访问。
using System; namespace Encapsulation { class Person { private string name; private int age; public void SetName(string name) { this.name = name; } public string GetName() { return name; } public void SetAge(int age) { if (age >= 0) { this.age = age; } } public int GetAge() { return age; } public void Introduce() { Console.WriteLine($"我是{GetName()},今年{GetAge()}岁。"); } } class Program { static void Main() { Person p = new Person(); p.SetName("小李"); p.SetAge(25); p.Introduce(); } } }
输出:
我是小李,我今年25岁。
当创建对象时,常常希望在“建造”对象的同时设置一些初始值,C#通过构造函数实现。
public 类名(参数列表) { // 初始化代码 }
using System; namespace ConstructorDemo { class Person { private string name; private int age; // 构造函数 public Person(string name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public void Introduce() { Console.WriteLine($"我是{name},今年{age}岁。"); } } class Program { static void Main() { Person p = new Person("小华", 22); p.Introduce(); } } }
注意:
public Person(string name):this(name, 0) { // 其他初始化 }
析构函数在对象销毁时自动调用,用于释放资源。
~类名() { // 清理代码 }
using System; namespace DestructorDemo { class Person { public Person() { Console.WriteLine("创建了一个对象"); } ~Person() { Console.WriteLine("对象被销毁"); } } class Program { static void Main() { Person p = new Person(); p = null; // 可能会触发析构(不一定立即) GC.Collect(); // 强制GC回收,测试析构函数 Console.ReadKey(); } } }
说明:普通情况下,析构函数由系统调用,不能明确控制其时机。
static
)静态成员属于类本身,而不是某个实例对象。
常用于存放全局变量、全局方法。
class Counter { public static int count = 0; public void Increment() { count++; } }
调用:
Counter c1 = new Counter(); Counter c2 = new Counter(); c1.Increment(); c2.Increment(); Console.WriteLine(Counter.count); // 2
public static int GetCurrentCount() { return count; }
调用:
Console.WriteLine(Counter.GetCurrentCount());
隐藏类的具体实现细节,只暴露接口(方法)给外界。
好处:安全、易维护。
子类可以继承父类的成员,实现代码复用。
不同对象对相同的方法有不同的实现。
这些都是C#面向对象的核心思想。
using System; namespace Shape { class Rectangle { private double width; private double height; // 构造函数 public Rectangle(double w, double h) { width = w; height = h; } // 属性(Property)提供封装 public double Width { get { return width; } set { if (value >= 0) width = value; } } public double Height { get { return height; } set { if (value >= 0) height = value; } } // 计算面积 public double GetArea() { return width * height; } // 计算周长 public double GetPerimeter() { return 2 * (width + height); } } class Program { static void Main() { Rectangle rect = new Rectangle(5.0, 3.0); Console.WriteLine($"面积:{rect.GetArea()}"); Console.WriteLine($"周长:{rect.GetPerimeter()}"); rect.Width = 10.0; // 改变宽度 rect.Height = 4.0; // 改变高度 Console.WriteLine($"更改后面积:{rect.GetArea()}"); } } }
private
,通过public
的getter/setter访问。get/set
。IDisposable
或using
确保资源正确释放。通过本篇详细介绍,你应该对C#中的“类”有了全面、深入的认识。从最基本的定义、成员,到构造函数、静态成员,再到封装、继承、多态,C#的面向对象特性为你构建复杂应用提供了强大工具。掌握了类的基础,将为你后续学习和开发高级应用打下坚实基础。
祝你在C#的学习旅程中越走越远,编程乐趣无限!