講解C#面相對象編程中的類與對象的特性與概念

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C#教程|點擊：次

類
“類”是一種構(gòu)造，通過使用該構(gòu)造，您可以將其他類型的變量、方法和事件組合在一起，從而創(chuàng)建自己的自定義類型。類就像一個藍圖，它定義類型的數(shù)據(jù)和行為。如果類沒有聲明為靜態(tài)類，客戶端代碼就可以創(chuàng)建賦給變量的“對象”或“實例”，從而使用該類。在對變量的所有引用都超出范圍之前，該變量始終保持在內(nèi)存中。所有引用都超出范圍時，CLR 將標記該變量以供垃圾回收。如果類聲明為靜態(tài)類，則內(nèi)存中只存在一個副本，并且客戶端代碼只能通過該類自身而不是“實例變量”訪問該類。
聲明類
類使用 class 關(guān)鍵字進行聲明，如下面的示例所示：

public class Customer
{
  //Fields, properties, methods and events go here...
}

class 關(guān)鍵字前面是訪問級別。由于在該例中使用 public，因此任何人都可以基于該類創(chuàng)建對象。類的名稱位于 class 關(guān)鍵字的后面。定義的其余部分是類的主體，用于定義行為和數(shù)據(jù)。類的字段、屬性、方法和事件統(tǒng)稱為“類成員”。
創(chuàng)建對象
盡管有時類和對象可互換，但它們是不同的概念。類定義對象的類型，但它不是對象本身。對象是基于類的具體實體，有時稱為類的實例。
通過使用 new 關(guān)鍵字（后跟對象將基于的類的名稱）可以創(chuàng)建對象，如下所示：

Customer object1 = new Customer();

創(chuàng)建類的實例后，將向程序員傳遞回對該對象的引用。在前面的示例中，object1 是對基于 Customer 的對象的引用。此引用引用新對象，但不包含對象數(shù)據(jù)本身。實際上，可以在根本不創(chuàng)建對象的情況下創(chuàng)建對象引用：

Customer object2;

建議不要創(chuàng)建像這樣的不引用對象的對象引用，因為在運行時通過這樣的引用來訪問對象的嘗試將會失敗。但是，可以創(chuàng)建這樣的引用來引用對象，方法是創(chuàng)建新對象，或者將它分配給現(xiàn)有的對象，如下所示：

Customer object3 = new Customer();
Customer object4 = object3;

此代碼創(chuàng)建了兩個對象引用，它們引用同一個對象。因此，通過 object3 對對象所做的任何更改都將反映在隨后使用的 object4 中。由于基于類的對象是按引用來引用的，因此類稱為引用類型。
類繼承
繼承是通過使用“派生”來實現(xiàn)的，而派生意味著類是使用“基類”聲明的，它的數(shù)據(jù)和行為從基類繼承。通過在派生的類名后面追加冒號和基類名稱，可以指定基類，如下所示：

public class Manager : Employee
{
  // Employee fields, properties, methods and events are inherited
  // New Manager fields, properties, methods and events go here...
}

當類聲明基類時，它繼承基類除構(gòu)造函數(shù)以外的所有成員。
與 C++ 不同，C# 中的類只能直接從一個基類繼承。但是，因為基類自身也可能繼承自另一個類，所以類可以間接繼承多個基類。而且，一個類可以直接實現(xiàn)一個以上的接口。
類可以聲明為抽象類。抽象類包含具有簽名定義但沒有實現(xiàn)的抽象方法。抽象類不能進行實例化。只能通過實現(xiàn)抽象方法的派生類使用抽象類。相比之下，密封類不允許其他類從其派生。
類定義可在不同的源文件之間進行拆分。
描述
下面的示例中定義了一個公共類，其中包含一個字段、一個方法和一個稱為構(gòu)造函數(shù)的特殊方法。有關(guān)更多信息，請參見構(gòu)造函數(shù)（C# 編程指南）。然后使用 new 關(guān)鍵字將該類實例化。

public class Person
{
  // Field
  public string name;

  // Constructor that takes no arguments.
  public Person()
  {
    name = "unknown";
  }

  // Constructor that takes one argument.
  public Person(string nm)
  {
    name = nm;
  }

  // Method
  public void SetName(string newName)
  {
    name = newName;
  }
}
class TestPerson
{
  static void Main()
  {
    // Call the constructor that has no parameters.
    Person person1 = new Person();
    Console.WriteLine(person1.name);

    person1.SetName("John Smith");
    Console.WriteLine(person1.name);

    // Call the constructor that has one parameter.
    Person person2 = new Person("Sarah Jones");
    Console.WriteLine(person2.name);

    // Keep the console window open in debug mode.
    Console.WriteLine("Press any key to exit.");
    Console.ReadKey();
  }
}

輸出:

unknown
John Smith
Sarah Jones

對象
類或結(jié)構(gòu)定義的作用類似于藍圖，指定該類型可以進行哪些操作。從本質(zhì)上說，對象是按照此藍圖分配和配置的內(nèi)存塊。程序可以創(chuàng)建同一個類的多個對象。對象也稱為實例，可以存儲在命名變量中，也可以存儲在數(shù)組或集合中。使用這些變量來調(diào)用對象方法及訪問對象公共屬性的代碼稱為客戶端代碼。在 C# 等面向?qū)ο蟮恼Z言中，典型的程序由動態(tài)交互的多個對象組成。

結(jié)構(gòu)實例。. 選件類實例
由于類是引用類型，因此類對象的變量引用該對象在托管堆上的地址。如果將同一類型的第二個對象分配給第一個對象，則兩個變量都引用該地址的對象。這一點將在本主題后面部分進行更詳細的討論。
類的實例是使用 new 運算符創(chuàng)建的。在下面的示例中，Person 為類型，person1 和 person 2 為該類型的實例（即對象）。

public class Person
{
  public string Name { get; set; }
  public int Age { get; set; }
  public Person(string name, int age)
  {
    Name = name;
    Age = age;
  }
  //Other properties, methods, events...
}

class Program
{
  static void Main()
  {
    Person person1 = new Person("Leopold", 6);
    Console.WriteLine("person1 Name = {0} Age = {1}", person1.Name, person1.Age);

    // Declare new person, assign person1 to it.
    Person person2 = person1;

    //Change the name of person2, and person1 also changes.
    person2.Name = "Molly";
    person2.Age = 16;

    Console.WriteLine("person2 Name = {0} Age = {1}", person2.Name, person2.Age);
    Console.WriteLine("person1 Name = {0} Age = {1}", person1.Name, person1.Age);

    // Keep the console open in debug mode.
    Console.WriteLine("Press any key to exit.");
    Console.ReadKey();

  }
}

輸出：

  person1 Name = Leopold Age = 6
  person2 Name = Molly Age = 16
  person1 Name = Molly Age = 16

由于結(jié)構(gòu)是值類型，因此結(jié)構(gòu)對象的變量具有整個對象的副本。結(jié)構(gòu)的實例也可以使用 new 運算符來創(chuàng)建，但這不是必需的，如下面的示例所示：

public struct Person
{
  public string Name;
  public int Age;
  public Person(string name, int age)
  {
    Name = name;
    Age = age;
  }
}

public class Application
{
  static void Main()
  {
    // Create struct instance and initialize by using "new".
    // Memory is allocated on thread stack.
    Person p1 = new Person("Alex", 9);
    Console.WriteLine("p1 Name = {0} Age = {1}", p1.Name, p1.Age);

    // Create new struct object. Note that struct can be initialized
    // without using "new".
    Person p2 = p1;

    // Assign values to p2 members.
    p2.Name = "Spencer";
    p2.Age = 7;
    Console.WriteLine("p2 Name = {0} Age = {1}", p2.Name, p2.Age);

    // p1 values remain unchanged because p2 is copy.
    Console.WriteLine("p1 Name = {0} Age = {1}", p1.Name, p1.Age);

    // Keep the console open in debug mode.
    Console.WriteLine("Press any key to exit.");
    Console.ReadKey();
  }
}

輸出：

  p1 Name = Alex Age = 9
  p2 Name = Spencer Age = 7
  p1 Name = Alex Age = 9

p1 和 p2 的內(nèi)存在線程堆棧上進行分配。該內(nèi)存隨聲明它的類型或方法一起回收。這就是在賦值時復(fù)制結(jié)構(gòu)的一個原因。相比之下，當對類實例對象的所有引用都超出范圍時，為該類實例分配的內(nèi)存將由公共語言運行時自動回收（垃圾回收）。無法像在 C++ 中那樣明確地銷毀類對象。

對象標識與. 值相等性
在比較兩個對象是否相等時，首先必須明確您是想知道兩個變量是否表示內(nèi)存中的同一對象，還是想知道這兩個對象的一個或多個字段的值是否相等。如果您要對值進行比較，則必須考慮這兩個對象是值類型（結(jié)構(gòu)）的實例，還是引用類型（類、委托、數(shù)組）的實例。
若要確定兩個類實例是否引用內(nèi)存中的同一位置（意味著它們具有相同的標識），可使用靜態(tài) Equals 方法。（System.Object 是所有值類型和引用類型的隱式基類，其中包括用戶定義的結(jié)構(gòu)和類。）
若要確定兩個結(jié)構(gòu)實例中的實例字段是否具有相同的值，可使用 ValueType.Equals 方法。由于所有結(jié)構(gòu)都隱式繼承自 System.ValueType，因此可以直接在對象上調(diào)用該方法，如下面的示例所示：

// Person is defined in the previous example.

//public struct Person
//{
//  public string Name;
//  public int Age;
//  public Person(string name, int age)
//  {
//    Name = name;
//    Age = age;
//  }
//}

Person p1 = new Person("Wallace", 75);
Person p2;
p2.Name = "Wallace";
p2.Age = 75;

if (p2.Equals(p1))
  Console.WriteLine("p2 and p1 have the same values.");

輸出：

 p2 and p1 have the same values.

Equals 的 System.ValueType 實現(xiàn)使用反射，因為它必須能夠確定任何結(jié)構(gòu)中有哪些字段。在創(chuàng)建您自己的結(jié)構(gòu)時，重寫 Equals 方法可以提供針對您的類型的高效求等算法。

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