C# - 类

定义类时,实际上是为数据类型定义了一个蓝图。这实际上并不定义任何数据,但它定义了类名的含义。也就是说,类的对象由什么组成,以及可以对该对象执行哪些操作。对象是类的实例。构成类的方法和变量称为类的成员。

定义类

类定义以关键字 class 开头,后跟类名;类主体用一对花括号括起来。以下是类定义的一般形式 -

<access specifier> class  class_name {
   // 成员变量
   <access specifier> <data type> variable1;
   <access specifier> <data type> variable2;
   ...
   <access specifier> <data type> variableN;
   // 成员方法
   <access specifier> <return type> method1(parameter_list) {
      // 方法主体
   }
   <access specifier> <return type> method2(parameter_list) {
      // 方法主体
   }
   ...
   <access specifier> <return type> methodN(parameter_list) {
      // 方法主体
   }
}

注意 −

  • 访问说明符指定成员以及类本身的访问规则。如果没有指定,则类类型的默认访问说明符为 internal。成员的默认访问权限为 private

  • 数据类型指定变量的类型,返回类型指定方法返回的数据(如果有)的数据类型。

  • 要访问类成员,请使用点 (.) 运算符。

  • 点运算符将对象名称与成员名称连接起来。

以下示例说明了到目前为止讨论的概念 −

using System;

namespace BoxApplication {
   class Box {
        public double length; // 盒子的长度
        public double breadth; // 盒子的宽度
        public double height; // 盒子的高度
   }
   class Boxtester {
      static void Main(string[] args) {
        Box Box1 = new Box(); // 声明 Box 类型的 Box1
        Box Box2 = new Box(); // 声明 Box 类型的 Box2
        doublevolume = 0.0; // 在此处存储盒子的体积
        
        // 盒子 1 的规格
        Box1.height = 5.0;
        Box1.length = 6.0;
        Box1.breadth = 7.0;
        
        // 盒子 2 的规格
        Box2.height = 10.0;
        Box2.length = 12.0;
        Box2.breadth = 13.0;
        
        // 盒子 1 的体积
        volume = Box1.height * Box1.length * Box1.breadth;
        Console.WriteLine("Box1 的体积 : {0}",volume);
        
        // 盒子 2 的体积
        volume = Box2.height * Box2.length * Box2.breadth;
        Console.WriteLine("Box2 的体积:{0}",volume);
        Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Box1 的体积:210
Box2 的体积:1560

成员函数与封装

类的成员函数是指在类定义中拥有其定义或其原型的函数,类似于任何其他变量。它对其所属类的任何对象进行操作,并可以访问该对象的所有类成员。

成员变量是对象的属性(从设计角度来看),它们被保留为私有以实现封装。这些变量只能使用公共成员函数访问。

让我们运用上述概念来设置和获取类中不同类成员的值 -

using System;

namespace BoxApplication {
   class Box {
      private double length; // 盒子的长度
      private double breadth; // 盒子的宽度
      private double height; // 盒子的高度
      
      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();
        double volume;
        
        // 声明 Box2 类型为 Box
        // 盒子 1 的规格
        Box1.setLength(6.0);
        Box1.setBreadth(7.0);
        Box1.setHeight(5.0);
        
        // 盒子 2 的规格
        Box2.setLength(12.0);
        Box2.setBreadth(13.0);
        Box2.setHeight(10.0);
        
        // 盒子 1 的体积
        volume = Box1.getVolume();
        Console.WriteLine("Box1 的体积:{0}",volume);
        
        // 盒子 2 的体积
        volume = Box2.getVolume();
        Console.WriteLine("Box2 的体积:{0}",volume);
        
        Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Box1 的体积:210
Box2 的体积:1560

C# 构造函数

构造函数是类的一个特殊成员函数,每当我们创建该类的新对象时都会执行该函数。

构造函数的名称与类的名称完全相同,并且没有任何返回类型。以下示例解释了构造函数的概念 -

using System;

namespace LineApplication {
   class Line {
      private double length;   // Length of a line
      
      public Line() {
         Console.WriteLine("Object is being created");
      }
      public void setLength( double len ) {
         length = len;
      }
      public double getLength() {
         return length;
      }

      static void Main(string[] args) {
         Line line = new Line();    
         
         // set line length
         line.setLength(6.0);
         Console.WriteLine("Length of line : {0}", line.getLength());
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Object is being created
Length of line : 6

默认构造函数没有任何参数,但如果需要,构造函数可以有参数。这样的构造函数称为参数化构造函数。此技术可帮助您在创建对象时为其分配初始值,如下例所示 -

using System;

namespace LineApplication {
   class Line {
      private double length;   // Length of a line
      
      public Line(double len) {  //Parameterized constructor
         Console.WriteLine("Object is being created, 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("Length of line : {0}", line.getLength()); 
         
         // set line length
         line.setLength(6.0);
         Console.WriteLine("Length of line : {0}", line.getLength()); 
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Object is being created, length = 10
Length of line : 10
Length of line : 6

C# 析构函数

析构函数是类的一个特殊成员函数,每当类的对象超出作用域时都会执行。析构函数的名称与类的名称完全相同,但以波浪号 (~) 为前缀,并且它既不返回值,也不接受任何参数。

析构函数在退出程序之前释放内存资源非常有用。析构函数不能被继承或重载。

以下示例解释了析构函数的概念 -

using System;

namespace LineApplication {
   class Line {
      private double length;   // Length of a line
      
      public Line() {   // constructor
         Console.WriteLine("Object is being created");
      }
      ~Line() {   //destructor
         Console.WriteLine("Object is being deleted");
      }
      public void setLength( double len ) {
         length = len;
      }
      public double getLength() {
         return length;
      }
      static void Main(string[] args) {
         Line line = new Line();

         // set line length
         line.setLength(6.0);
         Console.WriteLine("Length of line : {0}", line.getLength());           
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Object is being created
Length of line : 6
Object is being deleted

C# 类的静态成员

我们可以使用 static 关键字将类成员定义为静态成员。当我们将类的成员声明为静态成员时,这意味着无论创建多少个类对象,该静态成员都只有一个副本。

关键字 static 表示类中该成员只有一个实例。静态变量用于定义常量,因为它们的值可以通过调用类来获取,而无需创建类的实例。静态变量可以在成员函数或类定义之外初始化。您也可以在类定义内部初始化静态变量。

以下示例演示了静态变量的用法 -

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("Variable num for s1: {0}", s1.getNum());
         Console.WriteLine("Variable num for s2: {0}", s2.getNum());
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Variable num for s1: 6
Variable num for s2: 6

您还可以将成员函数声明为静态。此类函数只能访问静态变量。静态函数甚至在对象创建之前就已存在。以下示例演示了静态函数的用法 -

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("Variable num: {0}", StaticVar.getNum());
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Variable num: 3