詳解C#編程中構(gòu)造函數(shù)的使用

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

當類或結(jié)構(gòu)創(chuàng)建時，其構(gòu)造函數(shù)調(diào)用。構(gòu)造函數(shù)與選件類或結(jié)構(gòu)相同，并且，它們通常用于初始化新對象的數(shù)據(jù)成員。
在下面的示例中，使用一個簡單的構(gòu)造函數(shù)定義了名為 Taxi 的類。然后使用 new 運算符來實例化該類。在為新對象分配內(nèi)存之后，new 運算符立即調(diào)用 Taxi 構(gòu)造函數(shù)。

public class Taxi
{
  public bool isInitialized;
  public Taxi()
  {
    isInitialized = true;
  }
}

class TestTaxi
{
  static void Main()
  {
    Taxi t = new Taxi();
    Console.WriteLine(t.isInitialized);
  }
}

不帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)稱為“默認構(gòu)造函數(shù)”。無論何時，只要使用 new 運算符實例化對象，并且不為 new 提供任何參數(shù)，就會調(diào)用默認構(gòu)造函數(shù)。
除非類是 static 的，否則 C# 編譯器將為無構(gòu)造函數(shù)的類提供一個公共的默認構(gòu)造函數(shù)，以便該類可以實例化。
通過將構(gòu)造函數(shù)設(shè)置為私有構(gòu)造函數(shù)，可以阻止類被實例化，如下所示：

class NLog
{
  // Private Constructor:
  private NLog() { }

  public static double e = Math.E; //2.71828...
}

結(jié)構(gòu)類型的構(gòu)造函數(shù)與類的構(gòu)造函數(shù)類似，但是 structs 不能包含顯式默認構(gòu)造函數(shù)，因為編譯器將自動提供一個構(gòu)造函數(shù)。此構(gòu)造函數(shù)會將 struct 中的每個字段初始化為默認值。然而，只有當 struct 用 new 實例化時，才會調(diào)用此默認構(gòu)造函數(shù)。例如，下面的代碼使用 Int32 的默認構(gòu)造函數(shù)，因此您可以確信整數(shù)已初始化：

int i = new int();
Console.WriteLine(i);

不過，下面的代碼卻會導致編譯器錯誤，因為它沒有使用 new，而且嘗試使用尚未初始化的對象：

int i;
Console.WriteLine(i);

或者，基于 structs 的對象（包括所有內(nèi)置數(shù)值類型）可以初始化或賦值后使用，如下面的示例所示：

int a = 44; // Initialize the value type...
int b;
b = 33;   // Or assign it before using it.
Console.WriteLine("{0}, {1}", a, b);

因此對值類型調(diào)用默認構(gòu)造函數(shù)不是必需的。
類和 structs 都可以定義具有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)必須通過 new 語句或 base 語句來調(diào)用。類和 structs 還可以定義多個構(gòu)造函數(shù)，并且二者均不需要定義默認構(gòu)造函數(shù)。例如：

public class Employee
{
  public int salary;

  public Employee(int annualSalary)
  {
    salary = annualSalary;
  }

  public Employee(int weeklySalary, int numberOfWeeks)
  {
    salary = weeklySalary * numberOfWeeks;
  }
}

可以使用下列語句中的任一個語句來創(chuàng)建此類：

Employee e1 = new Employee(30000);
Employee e2 = new Employee(500, 52);

構(gòu)造函數(shù)可以使用 base 關(guān)鍵字來調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)。例如：

public class Manager : Employee
{
  public Manager(int annualSalary)
    : base(annualSalary)
  {
    //Add further instructions here.
  }
}

在此示例中，基類的構(gòu)造函數(shù)在執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)塊之前被調(diào)用。 base 關(guān)鍵字可帶參數(shù)使用，也可不帶參數(shù)使用。構(gòu)造函數(shù)的任何參數(shù)都可用作 base 的參數(shù)，或用作表達式的一部分。有關(guān)更多信息，請參見base（C# 參考）。
在派生類中，如果不使用 base 關(guān)鍵字來顯式調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù)，則將隱式調(diào)用默認構(gòu)造函數(shù)（如果有的話）。這意味著下面的構(gòu)造函數(shù)聲明在效果上是相同的：

 public Manager(int initialdata)
{
  //Add further instructions here.
}


 public Manager(int initialdata)
  : base()
{
  //Add further instructions here.
}

如果基類沒有提供默認構(gòu)造函數(shù)，派生類必須使用 base 顯式調(diào)用基構(gòu)造函數(shù)。
構(gòu)造函數(shù)可以使用 this 關(guān)鍵字調(diào)用同一對象中的另一構(gòu)造函數(shù)。和 base 一樣，this 可帶參數(shù)使用也可不帶參數(shù)使用，構(gòu)造函數(shù)中的任何參數(shù)都可用作 this 的參數(shù)，或者用作表達式的一部分。例如，可以使用 this 重寫前一示例中的第二個構(gòu)造函數(shù)：

public Employee(int weeklySalary, int numberOfWeeks)
  : this(weeklySalary * numberOfWeeks)
{
}

上一示例中對 this 關(guān)鍵字的使用導致此構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用：

public Employee(int annualSalary)
{
  salary = annualSalary;
}

構(gòu)造函數(shù)可以標記為 public、private、protected、internal 或 protectedinternal。這些訪問修飾符定義類的用戶構(gòu)造該類的方式。有關(guān)更多信息，請參見訪問修飾符。

實例構(gòu)造函數(shù)
使用 new 表達式創(chuàng)建某個類的對象時，會使用實例構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建和初始化所有實例成員變量。要初始化靜態(tài)類或非靜態(tài)類中的靜態(tài)變量，必須定義靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。
下面的示例演示實例構(gòu)造函數(shù)：

class CoOrds
{
  public int x, y;

  // constructor
  public CoOrds()
  {
    x = 0;
    y = 0;
  }
}

注意
為了清楚起見，此類包含公共字段。建議在編程時不要使用公共字段，因為這種做法會使程序中任何位置的任何方法都可以不受限制、不經(jīng)驗證地訪問對象的內(nèi)部組件。數(shù)據(jù)成員通常應當為私有的，并且只應當通過類方法和屬性來訪問。
只要創(chuàng)建基于 CoOrds 類的對象，就會調(diào)用此實例構(gòu)造函數(shù)。諸如此類不帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)稱為“默認構(gòu)造函數(shù)”。然而，提供其他構(gòu)造函數(shù)通常十分有用。例如，可以向 CoOrds 類添加構(gòu)造函數(shù)，以便可以為數(shù)據(jù)成員指定初始值：

// A constructor with two arguments:
public CoOrds(int x, int y)
{
  this.x = x;
  this.y = y;
}

這樣便可以用默認或特定的初始值創(chuàng)建 CoOrd 對象，如下所示：

CoOrds p1 = new CoOrds();
CoOrds p2 = new CoOrds(5, 3);

如果某個類沒有構(gòu)造函數(shù)，則會自動生成一個默認構(gòu)造函數(shù)，并使用默認值來初始化對象字段。例如，int 初始化為 0。有關(guān)默認值的更多信息，請參見默認值表（C# 參考）。因此，由于 CoOrds 類的默認構(gòu)造函數(shù)將所有數(shù)據(jù)成員都初始化為零，因此可以將它完全移除，而不會更改類的工作方式。本主題的稍后部分的示例 1 中提供了使用多個構(gòu)造函數(shù)的完整示例，示例 2 中提供了自動生成的構(gòu)造函數(shù)的示例。
也可以用實例構(gòu)造函數(shù)來調(diào)用基類的實例構(gòu)造函數(shù)。類構(gòu)造函數(shù)可通過初始值設(shè)定項來調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)，如下所示：

class Circle : Shape
{
  public Circle(double radius)
    : base(radius, 0)
  {
  }
}

在此示例中，Circle 類將表示半徑和高度的值傳遞給 Shape（Circle 從它派生而來）提供的構(gòu)造函數(shù)。使用 Shape 和 Circle 的完整示例請見本主題中的示例 3。
示例 1
下面的示例說明包含兩個類構(gòu)造函數(shù)的類：一個類構(gòu)造函數(shù)沒有參數(shù)，另一個類構(gòu)造函數(shù)帶有兩個參數(shù)。

class CoOrds
{
  public int x, y;

  // Default constructor:
  public CoOrds()
  {
    x = 0;
    y = 0;
  }

  // A constructor with two arguments:
  public CoOrds(int x, int y)
  {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  // Override the ToString method:
  public override string ToString()
  {
    return (String.Format("({0},{1})", x, y));
  }
}

class MainClass
{
  static void Main()
  {
    CoOrds p1 = new CoOrds();
    CoOrds p2 = new CoOrds(5, 3);

    // Display the results using the overriden ToString method:
    Console.WriteLine("CoOrds #1 at {0}", p1);
    Console.WriteLine("CoOrds #2 at {0}", p2);
    Console.ReadKey();
  }
}

輸出：

 CoOrds #1 at (0,0)
 CoOrds #2 at (5,3)

示例 2
在此示例中，類 Person 沒有任何構(gòu)造函數(shù)；在這種情況下，將自動提供默認構(gòu)造函數(shù)，同時將字段初始化為它們的默認值。

public class Person
{
  public int age;
  public string name;
}

class TestPerson
{
  static void Main()
  {
    Person person = new Person();

    Console.WriteLine("Name: {0}, Age: {1}", person.name, person.age);
    // Keep the console window open in debug mode.
    Console.WriteLine("Press any key to exit.");
    Console.ReadKey();
  }
}

輸出：

 Name: , Age: 0

注意，age 的默認值為 0，name 的默認值為 null。有關(guān)默認值的更多信息，請參見默認值表（C# 參考）。
示例 3
下面的示例說明使用基類初始值設(shè)定項。 Circle 類是從通用類 Shape 派生的，Cylinder 類是從 Circle 類派生的。每個派生類的構(gòu)造函數(shù)都使用其基類的初始值設(shè)定項。

abstract class Shape
{
  public const double pi = Math.PI;
  protected double x, y;

  public Shape(double x, double y)
  {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  public abstract double Area();
}

class Circle : Shape
{
  public Circle(double radius)
    : base(radius, 0)
  {
  }
  public override double Area()
  {
    return pi * x * x;
  }
}

class Cylinder : Circle
{
  public Cylinder(double radius, double height)
    : base(radius)
  {
    y = height;
  }

  public override double Area()
  {
    return (2 * base.Area()) + (2 * pi * x * y);
  }
}

class TestShapes
{
  static void Main()
  {
    double radius = 2.5;
    double height = 3.0;

    Circle ring = new Circle(radius);
    Cylinder tube = new Cylinder(radius, height);

    Console.WriteLine("Area of the circle = {0:F2}", ring.Area());
    Console.WriteLine("Area of the cylinder = {0:F2}", tube.Area());

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

輸出：

  Area of the circle = 19.63
  Area of the cylinder = 86.39

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