C#對象和類型——C#進階編程第三章

　　本節內容：類和結構的區別、類成員、按值和按引用傳送參數、方法重載、建構函式和靜態建構函式、唯讀欄位、部分類、靜態類、Object類(基類)。

一、類和結構

類用class修飾，結構用struct修飾。如：

 1 class PhoneCustomer
 2 {
 3     public const string DayOfSendingBill="Monday";
 4     public int CustomerID;
 5     public string FirstName;
 6     public string LastName;
 7 }
 8 
 9 struct PhoneCustomerStruct
10 {
11     public const string DayOfSendingBill="Monday";
12     public int CustomerID;
13     public string FirstName;
14     public string LastName;
15 }

　　結構和類的區別是它們在記憶體中的儲存方式、訪問方式(類是儲存在堆上的參考型別，而結構是儲存在棧上的實值型別)和它們的一些特徵(如結構不支援繼承)。較小的資料類型使用結構可以提高效能。在文法上，兩者十分相似。對於類和結構都使用new來聲明執行個體：這個關鍵字建立對象並對其進行初使化。

二、類：類中的資料和函數稱為類的成員

1.資料成員：是包含類的資料——欄位、常量、事件的成員，資料成員可以是待用資料，類成員總是執行個體成員，除非用static進行顯示聲明。一旦執行個體化PhoncCustomer對象,就可以使用文法Object.FieldName來訪問這些欄位,如下：

1 PhoneCustomer Customer = new PhoneCustomer();
2 Customer.FirstName="Simon";

2.函數成員：提供了操作類中資料的某些功能，包括方法、屬性、建構函式和終結器(finalizer)、運算子以及索引器。

　　給方法傳遞參數可以通過引用或值傳遞給方法，在通過引用傳遞(ref,out)時，被調用的方法得到的就是這個變數，所以在方法內部對變數進行的任何改變在方法退出後仍舊有效，而如果變數通過值傳遞給方法，被調用的方法得到的是變數的一個相同副本，在方法退出後，對變數進行的任何修改會丟失。對於複雜的資料類型，按引用傳遞效率更高，因為按值傳遞時必須複製大量的副本。在C#中，除非特殊說明，所有的參數都是通過值來傳遞。請看下面的例子：

 1 public static int Main() 
 2 {
 3     int i = 0;
 4     int[] ints = {0,1,2,4,8};
 5     Console.WriteLine("i = " + i);
 6     Console.WriteLine("ints[0] = " + ints[0]);
 7     Console.WriteLine("Calling SomeFunction...");
 8     someFunction(ints, i);
 9     Console.WriteLine("i = " + i);
10     Console.WriteLine("ints[0] = " + ints[0]);
11     return 0;
12 }
13 
14 static void someFunction(int[] ints,int i)
15 {
16     ints[0] = 100;
17     i=100;
18 }

輸出結果為：

i=0
ints[0]=0
Calling SomeFunction...
i=0
ints[0]=100

注意，i的值保持不變，而在ints中改變的值在原始數組中也改變了！string雖然是參考型別，但是在傳遞時，對字串的任何改變不會影響原始字串。

如果想讓方法體內的改變影響到方法外，用ref或out關鍵字修飾即可。

具名引數：一般參數需要按定義的順序傳送給方法，而具名引數允許按任意順序傳遞。如：

 string FullName(string firstName,string lastName)
 {
return firstName+""+lastName;
 }
 下面的調用會返回相同的全名：
 FullName("Join","Doe");
FullName(lastName:"Doe",firstName:"Join");

選擇性參數：必須為選擇性參數提供預設值，選擇性參數必須是方法定義的最後一個參數。

方法的重載：C#支援方法重載——方法的多個版本有不同的簽名(方法名相同，但參數個數或類型不同)。但是2個方法不能僅在傳回型別上有區別，也不能根據參數聲明為ref和out來區分。

屬性：它是一個方法或一對方法，在用戶端代碼看來，它是一個欄位，如Windows的Height屬性：mainForm.Height=400;屬性有唯讀唯寫屬性、自動屬性(不能嚴重有效性，必須為可讀寫屬性)。

3.建構函式：一個與類同名沒有傳回值的方法。如果不顯示聲明，系統會自動建立一個預設建構函式。一旦顯示聲明建構函式，編譯器就不會提供預設的建構函式。

　　C#的一個特性是可以給類編寫一個無參的靜態建構函式，這個函數只執行一次，而執行個體建構函式，只要類建立對象就會執行。編寫靜態建構函式的一個原因是：類的某些靜態欄位和屬性，需要在第一次使用類之前，從外部源中初始化這些欄位和屬性。

　　建構函式初始化器：實現從建構函式調用其他建構函式，建構函式初始化器在建構函式的函數體之前執行，用this關鍵字修飾，如下：

 1 class Car
 2 {
 3     private string description;
 4     private int nWheels;
 5     public Car(string description,int nWheels)
 6     {
 7         this.description=description;
 8         this.nWheels=nWheels;
 9     }
10 
11     public Car(string description):this(description,4)
12     {
13 
14     }
15 }

在執行Car myCar=new Car("proton persona")時，會先執行帶2個參數的建構函式，C#建構函式初始化器可以包含對同一個類的另一個建構函式的調用，也可以包含對直接基類的建構函式的調用，使用base關鍵字代替this。初始化器不能有多個調用。

　　唯讀欄位：類似常量，用readonly關鍵字修飾，比常量(const修飾)靈活的多，唯讀欄位在運行前其值是未知的，只能在建構函式中給唯讀欄位賦值，類的不同執行個體唯讀欄位的值可以不同(執行個體唯讀欄位)，也可以是靜態。如果有一個用於編輯文檔的MDI程式，因為需要註冊，所以要限制可以同時開啟的文檔數，顯然不能在原始碼中對最大數目進行寫入程式碼，而是需要一個欄位表示，這時就要使用唯讀欄位。注意如果在建構函式中沒有給唯讀欄位賦值，它將是特定資料類型的預設值。

三、匿名型別：var關鍵字與new關鍵字一起使用時，可以建立匿名型別，匿名型別是一個繼承自object且沒有名稱的類，該類的定義從初始化器中推斷，類似隱式類型化的變數，如：

var caption = new {FirstName="James",MiddleName="T",LastName="Kirk"};

就會產生一個包含三個屬性的對象。如果在建立一個類似的對象doctor，就可以設定caption=doctor。如果doctor的值來自於caption，可以簡化初始化器，如下：

var doctor=new ｛caption.FirstName，caption.MiddleName，caption.LastName｝;

這些新對象的類型名未知，編譯器為類型‘偽造’了一個名稱，只有編譯器才能使用它，我們不能使用新對象的任何類型反射。

四、結構：在需要一個小的資料結構時，類提供的功能多於我們需要的功能，由於效能原因，這時最後使用結構。

　　結構是實值型別，他們儲存在棧中或儲存為內聯(inline)，結構不支援繼承，編譯器總是為結構提供一個無參的預設建構函式，它是不允許替換的，使用結構可以指定欄位如何在記憶體中的布局。

　　為結構建立執行個體時不需要使用new關鍵字，直接聲明即可。注意在結構類型作為參數傳遞的時候，對結構賦值，結構的所有內容都被複製，而不是複製其引用，這時需要使用ref修飾，以免效能損失。

五、部分類：partial關鍵字允許把類、結構或介面放在多個檔案中。在多個開發人員需要訪問同一個類，或者某種類型的代碼產生器產生了一個類的某部分，把類放在多個檔案中是有意義的。在巢狀型別中，只要partial關鍵字在class關鍵字前面，就可以嵌套部分類，在把部分類編譯到類型中時，屬性、介面、泛型的參數屬性和成員都會合并。

六、靜態類：如果類只包含靜態方法和屬性，該類就是靜態，不能建立靜態類的執行個體，靜態類中的靜態方法調用時只能通過類名調用。

七、Object類：所有.net類的基類，如果定義一個類的時候沒有指定基類，編譯器就會自動假設這個類派生自Object。所有類都可以調用Object定義的許多公有和受保護的成員方法。如：ToString(),GetHashTable(),Equals()和ReferenceEquals(),Finalize(),GetType(),MemberwiseClone()等方法。

八、擴充方法：在沒有原始碼時擴充類的功能時使用擴充方法。擴充方法是靜態方法，它是類的一部分，但實際上沒有放到該類的原始碼中。如為Money類增加一個方法AddToAmount(decimal amountToAdd)：

1 public static class MoneyExtension
2 {
3     public static void AddToAmount(this Money money,decimal amountToAdd)
4     {
5         money.Amount+=amountToAdd;
6     }
7 }

　　對於擴充方法，第一個參數是要擴充的類型，放在this關鍵字後面，告訴編譯器這個方法是Money類的一部分。在擴充方法中可以訪問所擴充類的所有公有方法和屬性。在主程式中，
AddToAmount方法看起來像是另一個方法，沒有顯示第一個參數，也不能對其做任何處理，調用時與其他方法相同：cash.AddToAmount(10m);，雖然擴充方法是靜態，但在調用時也要用標準的執行個體方法文法。如果類中存在與擴充方法同名的方法，此時調用時不會調用擴充方法。