C# 类(Class)

当你定义一个类时,你定义了一个数据类型的蓝图。这实际上并没有定义任何的数据,但它定义了类的名称意味着什么,也就是说,类的对象由什么组成及在这个对象上可执行什么操作。对象是类的实例。构成类的方法和变量称为类的成员。

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。下面是类定义的一般形式:

 
  <access specifier
  > 
  class  class_name 
   
  {
       
  // member variables
       
  <access specifier
  > 
  <data type
  > variable1
  ;
       
  <access specifier
  > 
  <data type
  > variable2
  ;
       
  ...
       
  <access specifier
  > 
  <data type
  > variableN
  ;
       
  // member methods
       
  <access specifier
  > 
  <
  return type
  > method1
  (parameter_list
  ) 
       
  {
           
  // method body 
       
  }
       
  <access specifier
  > 
  <
  return type
  > method2
  (parameter_list
  ) 
       
  {
           
  // method body 
       
  }
       
  ...
       
  <access specifier
  > 
  <
  return type
  > methodN
  (parameter_list
  ) 
       
  {
           
  // method body 
       
  }
   
  }
   
 

请注意:

  • 访问标识符 <access specifier> 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
  • 数据类型 <data type> 指定了变量的类型,返回类型 <return type> 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。

下面的实例说明了目前为止所讨论的概念:

实例
 
  using 
  System
  ;
   
  namespace BoxApplication
   
  {
       
  class Box
       
  {
          
  public 
  double length
  ;   
  // 长度
          
  public 
  double breadth
  ;  
  // 宽度
          
  public 
  double height
  ;   
  // 高度
       
  }
       
  class Boxtester
       
  {
           
  static 
  void Main
  (
  string
  [
  ] args
  )
           
  {
               Box Box1 
  = 
  new Box
  (
  )
  ;        
  // 声明 Box1,类型为 Box
               Box Box2 
  = 
  new Box
  (
  )
  ;        
  // 声明 Box2,类型为 Box
               
  double volume 
  = 
  0.0
  ;         
  // 体积
   
               
  // Box1 详述
               Box1
  .
  height 
  = 
  5.0
  ;
               Box1
  .
  length 
  = 
  6.0
  ;
               Box1
  .
  breadth 
  = 
  7.0
  ;
   
               
  // Box2 详述
               Box2
  .
  height 
  = 
  10.0
  ;
               Box2
  .
  length 
  = 
  12.0
  ;
               Box2
  .
  breadth 
  = 
  13.0
  ;
              
               
  // Box1 的体积
               volume 
  = Box1
  .
  height 
  * Box1
  .
  length 
  * Box1
  .
  breadth
  ;
               Console
  .
  WriteLine
  (
  "Box1 的体积: {0}",  volume
  )
  ;
   
               
  // Box2 的体积
               volume 
  = Box2
  .
  height 
  * Box2
  .
  length 
  * Box2
  .
  breadth
  ;
               Console
  .
  WriteLine
  (
  "Box2 的体积: {0}", volume
  )
  ;
               Console
  .
  ReadKey
  (
  )
  ;
           
  }
       
  }
   
  }
   
 

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Box1 的体积: 210
Box2 的体积: 1560

成员函数和封装

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。

成员变量是对象的属性(从设计角度),且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。

让我们使用上面的概念来设置和获取一个类中不同的类成员的值:

实例
 
  using 
  System
  ;
   
  namespace BoxApplication
   
  {
       
  class Box
       
  {
          
  private 
  double length
  ;   
  // 长度
          
  private 
  double breadth
  ;  
  // 宽度
          
  private 
  double height
  ;   
  // 高度
          
  public 
  void setLength
  ( 
  double len 
  )
          
  {
               length 
  = len
  ;
          
  }
   
          
  public 
  void setBreadth
  ( 
  double bre 
  )
          
  {
               breadth 
  = bre
  ;
          
  }
   
          
  public 
  void setHeight
  ( 
  double hei 
  )
          
  {
               height 
  = hei
  ;
          
  }
          
  public 
  double getVolume
  (
  )
          
  {
              
  return length 
  * breadth 
  * height
  ;
          
  }
       
  }
       
  class Boxtester
       
  {
           
  static 
  void Main
  (
  string
  [
  ] args
  )
           
  {
               Box Box1 
  = 
  new Box
  (
  )
  ;        
  // 声明 Box1,类型为 Box
               Box Box2 
  = 
  new Box
  (
  )
  ;                
  // 声明 Box2,类型为 Box
               
  double volume
  ;                               
  // 体积
   
   
               
  // Box1 详述
               Box1
  .
  setLength
  (
  6.0
  )
  ;
               Box1
  .
  setBreadth
  (
  7.0
  )
  ;
               Box1
  .
  setHeight
  (
  5.0
  )
  ;
   
               
  // Box2 详述
               Box2
  .
  setLength
  (
  12.0
  )
  ;
               Box2
  .
  setBreadth
  (
  13.0
  )
  ;
               Box2
  .
  setHeight
  (
  10.0
  )
  ;
          
               
  // Box1 的体积
               volume 
  = Box1
  .
  getVolume
  (
  )
  ;
               Console
  .
  WriteLine
  (
  "Box1 的体积: {0}" ,volume
  )
  ;
   
               
  // Box2 的体积
               volume 
  = Box2
  .
  getVolume
  (
  )
  ;
               Console
  .
  WriteLine
  (
  "Box2 的体积: {0}", volume
  )
  ;
              
               Console
  .
  ReadKey
  (
  )
  ;
           
  }
       
  }
   
  }
   
 

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Box1 的体积: 210
Box2 的体积: 1560

C# 中的构造函数

类的 构造函数 是类的一个特殊的成员函数,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。

下面的实例说明了构造函数的概念:

实例
 
  using 
  System
  ;
   
  namespace LineApplication
   
  {
      
  class Line
      
  {
         
  private 
  double length
  ;   
  // 线条的长度
         
  public Line
  (
  )
         
  {
            Console
  .
  WriteLine
  (
  "对象已创建"
  )
  ;
         
  }
   
         
  public 
  void setLength
  ( 
  double len 
  )
         
  {
            length 
  = len
  ;
         
  }
         
  public 
  double getLength
  (
  )
         
  {
            
  return length
  ;
         
  }
   
         
  static 
  void Main
  (
  string
  [
  ] args
  )
         
  {
            Line line 
  = 
  new Line
  (
  )
  ;    
            
  // 设置线条长度
            line
  .
  setLength
  (
  6.0
  )
  ;
            Console
  .
  WriteLine
  (
  "线条的长度: {0}", line
  .
  getLength
  (
  )
  )
  ;
            Console
  .
  ReadKey
  (
  )
  ;
         
  }
      
  }
   
  }
   
 

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

对象已创建
线条的长度: 6

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,具体请看下面实例:

实例
 
   
  using 
  System
  ;
   
  namespace LineApplication
   
  {
      
  class Line
      
  {
         
  private 
  double length
  ;   
  // 线条的长度
         
  public Line
  (
  double len
  )  
  // 参数化构造函数
         
  {
            Console
  .
  WriteLine
  (
  "对象已创建,length = {0}", len
  )
  ;
            length 
  = len
  ;
         
  }
   
         
  public 
  void setLength
  ( 
  double len 
  )
         
  {
            length 
  = len
  ;
         
  }
         
  public 
  double getLength
  (
  )
         
  {
            
  return length
  ;
         
  }
   
         
  static 
  void Main
  (
  string
  [
  ] args
  )
         
  {
            Line line 
  = 
  new Line
  (
  10.0
  )
  ;
            Console
  .
  WriteLine
  (
  "线条的长度: {0}", line
  .
  getLength
  (
  )
  )
  ; 
            
  // 设置线条长度
            line
  .
  setLength
  (
  6.0
  )
  ;
            Console
  .
  WriteLine
  (
  "线条的长度: {0}", line
  .
  getLength
  (
  )
  )
  ; 
            Console
  .
  ReadKey
  (
  )
  ;
         
  }
      
  }
   
  }
   
 

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

对象已创建,length = 10
线条的长度: 10
线条的长度: 6

C# 中的析构函数

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。

下面的实例说明了析构函数的概念:

实例
 
   
  using 
  System
  ;
   
  namespace LineApplication
   
  {
      
  class Line
      
  {
         
  private 
  double length
  ;   
  // 线条的长度
         
  public Line
  (
  )  
  // 构造函数
         
  {
            Console
  .
  WriteLine
  (
  "对象已创建"
  )
  ;
         
  }
         ~Line
  (
  ) 
  //析构函数
         
  {
            Console
  .
  WriteLine
  (
  "对象已删除"
  )
  ;
         
  }
   
         
  public 
  void setLength
  ( 
  double len 
  )
         
  {
            length 
  = len
  ;
         
  }
         
  public 
  double getLength
  (
  )
         
  {
            
  return length
  ;
         
  }
   
         
  static 
  void Main
  (
  string
  [
  ] args
  )
         
  {
            Line line 
  = 
  new Line
  (
  )
  ;
            
  // 设置线条长度
            line
  .
  setLength
  (
  6.0
  )
  ;
            Console
  .
  WriteLine
  (
  "线条的长度: {0}", line
  .
  getLength
  (
  )
  )
  ;           
         
  }
      
  }
   
  }
   
 

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

对象已创建
线条的长度: 6
对象已删除

C# 类的静态成员

我们可以使用 static 关键字把类成员定义为静态的。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。

关键字 static 意味着类中只有一个该成员的实例。静态变量用于定义常量,因为它们的值可以通过直接调用类而不需要创建类的实例来获取。静态变量可在成员函数或类的定义外部进行初始化。你也可以在类的定义内部初始化静态变量。

下面的实例演示了静态变量的用法:

实例
 
  using 
  System
  ;
   
  namespace StaticVarApplication
   
  {
       
  class StaticVar
       
  {
          
  public 
  static 
  int num
  ;
           
  public 
  void count
  (
  )
           
  {
               num
  ++;
           
  }
           
  public 
  int getNum
  (
  )
           
  {
               
  return num
  ;
           
  }
       
  }
       
  class StaticTester
       
  {
           
  static 
  void Main
  (
  string
  [
  ] args
  )
           
  {
               StaticVar s1 
  = 
  new StaticVar
  (
  )
  ;
               StaticVar s2 
  = 
  new StaticVar
  (
  )
  ;
               s1
  .
  count
  (
  )
  ;
               s1
  .
  count
  (
  )
  ;
               s1
  .
  count
  (
  )
  ;
               s2
  .
  count
  (
  )
  ;
               s2
  .
  count
  (
  )
  ;
               s2
  .
  count
  (
  )
  ;         
               Console
  .
  WriteLine
  (
  "s1 的变量 num: {0}", s1
  .
  getNum
  (
  )
  )
  ;
               Console
  .
  WriteLine
  (
  "s2 的变量 num: {0}", s2
  .
  getNum
  (
  )
  )
  ;
               Console
  .
  ReadKey
  (
  )
  ;
           
  }
       
  }
   
  }
   
 

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

s1 的变量 num: 6
s2 的变量 num: 6

你也可以把一个成员函数声明为 static。这样的函数只能访问静态变量。静态函数在对象被创建之前就已经存在。下面的实例演示了静态函数的用法:

实例
 
  using 
  System
  ;
   
  namespace StaticVarApplication
   
  {
       
  class StaticVar
       
  {
          
  public 
  static 
  int num
  ;
           
  public 
  void count
  (
  )
           
  {
               num
  ++;
           
  }
           
  public 
  static 
  int getNum
  (
  )
           
  {
               
  return num
  ;
           
  }
       
  }
       
  class StaticTester
       
  {
           
  static 
  void Main
  (
  string
  [
  ] args
  )
           
  {
               StaticVar s 
  = 
  new StaticVar
  (
  )
  ;
               s
  .
  count
  (
  )
  ;
               s
  .
  count
  (
  )
  ;
               s
  .
  count
  (
  )
  ;                   
               Console
  .
  WriteLine
  (
  "变量 num: {0}", StaticVar
  .
  getNum
  (
  )
  )
  ;
               Console
  .
  ReadKey
  (
  )
  ;
           
  }
       
  }
   
  }
   
 

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

变量 num: 3