C# 靜態類

靜態類是不能執行個體化的，我們直接使用它的屬性與方法，靜態類最大的特點就是共用。

探究

public static class StaticTestClass
{
    public static int n = 0;

    public static void Add()
    {
        n++;
    }
}

• 網頁 P1.aspx 調用 StaticTestClass.Add()，並在頁面上輸出 n。
• 網頁 P2.aspx 調用 StaticTestClass.Add()，並在頁面上輸出 n。

 

• 訪問者 V1 從用戶端 C1 訪問 P1.aspx，此時輸出為 1。
• 訪問者 V2 從用戶端 C2 訪問 P2.aspx，此時輸出為 2。
• 訪問者 V1 關閉瀏覽器，重新開啟訪問 P1.aspx，此時輸出為 3。

只要 StaticTestClass 沒有被重新編譯，即使 P1.aspx、P2.aspx 被重新編譯，每當調用 StaticTestClass.Add()，n 都會在前一個次的基礎上加 1。

原則

• 靜態類中的所有成員必須是靜態。

靜態建構函式

• 靜態類可以有靜態建構函式，靜態建構函式不可繼承。
• 靜態建構函式可以用於靜態類，也可用於非靜態類。
• 靜態建構函式無存取修飾詞、無參數，只有一個 static 標誌。
• 靜態建構函式不可被直接調用，當建立類執行個體或引用任何靜態成員之前，靜態建構函式被自動執行，並且只執行一次。

 

 

 

• 類與結構的執行個體比較
• 類與結構的差別
• 如何選擇結構還是類

類與結構的樣本比較

結構樣本

public struct Person
{
    string Name;
    int  height;
    int  weight
   
    public bool overWeight()
    {
        //implement something    }
}

類樣本

public class TestTime
{
    int hours;
    int minutes;
    int seconds;
   
    public void passtime()
    {
        //implementation of behavior
    }
}

調用過程

public class Test
{
    public static ovid Main
    {
        Person Myperson=new Person      //聲明結構
        TestTime Mytime=New TestTime    //聲明類
    }
}

從上面的例子中我們可以看到，類的聲明和結構的聲明非常類似，只是限定符後面是 struct 還是 class 的區別，而且使用時，定義新的結構和定義新的類的方法也非常類似。那麼類和結構的具體區別是什麼呢？

類與結構的差別

實值型別與參考型別

結構

結構是實值型別，實值型別在堆棧上分配地址，所有的基底類型都是結構類型，例如：int 對應System.int32 結構，string 對應 system.string 結構 ，通過使用結構可以建立更多的實值型別。

類

類是參考型別，參考型別在堆上分配地址。

堆棧的執行效率要比堆的執行效率高，可是堆棧的資源有限，不適合處理大的邏輯複雜的對象。所以結構處理作為基底類型對待的小對象，而類處理某個商業邏輯。

因為結構是實值型別所以結構之間的賦值可以建立新的結構，而類是參考型別，類之間的賦值只是複製引用。

說明：

• 雖然結構與類的類型不一樣，可是他們的基底類型都是對象（object），C# 中所有類型的基底類型都是 Object。
• 雖然結構的初始化也使用了 new 操作符可是結構對象依然分配在堆棧上而不是堆上，如果不使用“建立”(new)，那麼在初始化所有欄位之前，欄位將保持未賦值狀態，且對象不可用。

繼承性

結構

不能從另外一個結構或者類繼承，本身也不能被繼承，雖然結構沒有明確的用 sealed 聲明，可是結構是隱式的 sealed。

類

完全可擴充的，除非顯示的聲明 sealed，否則類可以繼承其他類和介面，自身也能被繼承。

說明：

• 雖然結構不能被繼承 可是結構能夠繼承介面，方法和類繼承介面一樣。

  例如：結構實現介面

  interface IImage
  {
      void Paint();
  }
   
  struct Picture : IImage
  {
      public void Paint()
      {
           // painting code goes here
      }
     
      private int x, y, z;
     // other struct members
  }

內部結構

結構

• 沒有預設的建構函式，但是可以添加建構函式
• 沒有解構函式
• 沒有 abstract 和 sealed(因為不能繼承)
• 不能有 protected 修飾符
• 可以不使用 new 初始化
• 在結構中初始化執行個體欄位是錯誤的

類

• 有預設的建構函式
• 有解構函式
• 可以使用 abstract 和 sealed
• 有 protected 修飾符
• 必須使用 new 初始化

如何選擇結構還是類

討論了結構與類的相同之處和差別之後，下面討論如何選擇使用結構還是類：

• 堆棧的空間有限，對於大量的邏輯的對象，建立類要比建立結構好一些。
• 結構表示如點、矩形和顏色這樣的輕量對象，例如，如果聲明一個含有 1000 個點對象的數組，則將為引用每個對象分配附加的記憶體。在此情況下，結構的成本較低。
• 在表現抽象和多層級的對象層次時，類是最好的選擇。
• 大多數情況下該類型只是一些資料時，結構時最佳的選擇。

----

網友在 CSDN 上的回答：

結構可以看作是輕量級的類，在效能上要好一點。

相同之處：

• 結構和類對於程式來講都通過指標操作，同樣是物件導向的形式。

不同之處：

• 結構體對象總是線上程堆棧上操作，而不是託管堆上。
• 不能繼承一個結構體（所以在調用結構體的方法時不需要尋找 vtable: 虛函數繼承表）
• 我們不能聲明建構函式為空白的結構體（不曉得為啥非得要這麼設計）
• 結構體的建構函式內必須初始化所有變數（不曉得為啥非得要這麼設計）
• 結構體的欄位不能有預設值（預設都是二進位意義上的零值），但是可以在建構函式內改變“預設值”

.....

按照MSDN上的意思，實際上適合用 struct 的場合很小，結構使用指南：

• 行為與基元類型一樣。
• 具有 16 位元組以下的執行個體大小。
• 是不可改變的。
• 值語義是合意的。

 

在 C# 中結構與類的區別一文中，已經介紹了 struct 的相關知識，本文就結合應用作些強調、補充、修正。

關於欄位

不能在聲明欄位時初始化它，除非欄位被標明為 const 或 static。

關於建構函式

建構函式必須有參數。

建構函式中必須為所有的欄位賦值。

說明

不允許在結構中顯式地聲明無參數的建構函式，若要顯示地聲明則必須是有參數的。但在使用 new 執行個體化時可以使用無參數的建構函式，也可以使用有參數的建構函式，說明存在著一個看不到的、預設的無參數建構函式，《C# 中結構與類的區別》一文中說結構“沒有預設的建構函式”，這種說法有誤。

要不要使用 new

如果使用結構中的屬性、方法，則必須使用 new，否則可以不使用 new。

 

 

巢狀型別

 

在類或結構內部定義的類型稱為巢狀型別。例如：

class Container{    class Nested    {        Nested() { }    }}

不管外部類型是類還是結構，巢狀型別均預設為 private，但是可以設定為 public、protected internal、protected、internal 或 private。在上面的樣本中，Nested 對外部類型是不可訪問的，但可以設定為 public，如下所示：

class Container{    public class Nested    {        Nested() { }    }}

巢狀型別（或內部類型）可訪問包含類型（或外部類型）。若要訪問包含類型，請將其作為建構函式傳遞給巢狀型別。例如：

public class Container{    public class Nested    {        private Container m_parent;        public Nested()        {        }        public Nested(Container parent)        {            m_parent = parent;        }    }}

巢狀型別可訪問包含類型的私人成員和受保護的成員（包括所有繼承的私人成員或受保護的成員）。

在前面的聲明中，類 Nested 的完整名稱為 Container.Nested。這是用來建立嵌套類的新執行個體的名稱，如下所示：

Container.Nested nest = new Container.Nested();