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02010701 深入理解类01-静态成员、字段与属性关联

news 2025/10/11 10:16:37

02010701 深入理解类01-静态成员、字段与属性关联

1. 静态成员

类可以拥有静态字段。静态字段被类所有的实例所共享，所有的实例都访问同一内存位置。如果该内存位置的值被一个实例改变了，这种改变对所有的实例都可见。
从类的外面访问静态成员，通常直接使用类名类访问。

// 访问静态成员的方式1：通过类名来访问
class MyClass
{int MyClassComm; // 实例字段，通过类的实例来访问int MyClassStatic; // 静态字段，可以通过类名来访问，也可以通过实例来访问staitc public void MyFunc(); // 静态方法，可以通过类名访问，也可以直接访问。{...}
}
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// 访问静态成员的方式2：通过using static声明来访问
using static System.Console；
WriteLine(“...”);上述语句等价于下面语句using System;
Console.WriteLine("...")

2. 静态成员的生存期

静态成员的生命周期与实例成员不同。
- 只有在实例创建之后才产生实例成员，在实例销毁之后实例成员也就不存在了。
- 即使类没有实例，也存在静态成员，并且可以访问。如果静态字段有初始化语句，那么会在使用该类的任何静态成员之前初始化该字段。
注意：并不一定在程序执行的开始就初始化静态字段。

3. 静态函数成员

静态函数成员独立于任何类实例，即使没有类的实例，仍然可以调用静态方法。
静态函数成员不能访问实例成员，但能访问其它静态成员。

4. 其它静态类成员类型

如下表为可以声明为static的类成员，其它成员类型不能声明为static。

5. 成员常量

成员常量被声明在类声明中，而不是在方法声明中。

class MyClass
{const int IntVal01 = 100; // 成员常量const int IntVal02 = IntVal01 * 2; // 正确写法，前一行已经定义了IntVal01的值// const int IntVal02; // 错误，必须初始化// IntVal02 = 10; // 错误，不允许被赋值
}说明：
1. 用于初始化成员常量的值在编译时必须是可计算的，而且通常是一个预定义简单类型或由它们组成的表达式。
2. 与C或C++不同，C#没有全局常量，C#的每个常量都必须声明在类当中。

6. 常量与静态量

成员常量表现的像静态值，它们对类的每个实例都是可见的，成员常量即使没有类的实例也可以使用。
成员常量与静态量的不同在于，常量在堆中没有自己的存储位置，在编译的时候常量会被编译器替换。
虽然成员常量表现的像静态量，但是不能将其声明为static。

// static const double PI = 3.14; // 错误写法

7. 属性

7.1 属性与字段对比

类属性和字段的核心区别在于属性通过访问器方法封装字段，而字段直接存储数据。
- 字段 → 直接存储数据，通常为private，以实现封装。
- 属性 → 通常关联私有字段，属性则是通过get和set方法控制对字段的访问。可控制访问权限：如类的外部只读，类的内部可修改。
属性相比字段提供如下优势。
- 封装性：隐藏字段细节，防止外部直接修改。
- 灵活性：支持读写逻辑控制（如空值检验，权限验证）。
- 兼容性：修改字段时无需修改外部接口代码。

7.2 属性的特点

属性有命名的类成员，设置为private（默认可以不写）。
属性有类型。
属性可以被赋值和读取。

7.3 属性声明

// 类属性声明
class MyClass
{int MyVal{set{...}    get{...}}
}

7.4 访问器

属性是一组（2个）匹配的，命名的，称为访问器的方法。
- set访问器为属性赋值。可以把set访问器想象成一个方法，带有单一的参数，它设置属性的值。set访问器有如下特点。
  - 拥有一个单独的，隐式的值参，名称为value，这个值参与属性的类型相同。
    - set访问器中的隐式参数value是一个普通的值参，可以用它发送数据到方法体活访问器块。
    - 在块的内部，可以像普通变量那样使用value，包括对它赋值。
  - 拥有一个返回类型void。
- get访问器从属性获取值。get访问器没有参数并从属性返回一个值。get访问器有如下特点。
  - 没有参数。
  - 拥有一个与属性类型相同的返回类型。
访问器的其它特点如下。
- get访问器的所有执行路径必须包含一条return语句，它返回一个属性类型的值。
- 访问器set和get可以以任何顺序声明，并且除了这两个访问器之外，属性上不允许有其它方法。

7.5 属性示例

class MyClass
{private int MyValue01; // 字段，分配内存，不初始化那么为值类型或引用类型的默认值。public int MyValue02 // 属性，未分配内存{set{MyVal02 = value;}get{return MyValue02;}}
}说明：
1. 属性本身没有任何存储。访问器决定如何处理发送进来的数据，以及将什么数据发送出去，在这种情况下，属性使用一个名为MyValue02的字段用来存储数据。
2. set访问器只用来接受它的输入参数value，并把这个value的值赋值给字段MyValue02.
3. get访问器只是返回字段MyValue02的值。

7.6 使用属性

属性会根据是写入还是读取来隐式的调用适当的访问器，注意不能显式的调用访问器，不然会产生编译错误。

int MyValue
{get{}set{}
}MyValue = 5; // 给属性赋值，隐式调用set方法。
z = MyValue; // 读取属性的值，隐式调用get方法。// y = MyValue.get(); // 错误写法，不能显示的调用get访问器。
// MyValue(5); // 错误写法，不能显示的调用set访问器。说明：
1. 要写入一个属性，在赋值语句左边使用属性的名称。
2. 要读取一个属性，把属性的名称用在"="右边的表达式中。

7.7 属性和关联字段

属性场合字段关联，一种常见的方式是在类中将字段声明为private以封装该字段。并声明一个public属性来控制从类外部对该字段的访问。和属性关联的字段常被称为后备字段或后备存储。
属性和它们后备字段命名约定，即属性和字段使用相同的字母名称，但是字段使用Camel大小写，属性使用Pascal大小写。
- Camel大小写 → 标识符中除了第一个单词小写，其它每个单词的首字母大写。
- Pascal大小写 → 标识符中每个单词首字母都是大写。

// 属性关联字段示例
private int firstField; // 字段使用Camel大小写
public int FirstField // 属性使用Pascal大小写
{get{return firstField;}set(firstField = value;)
}

7.8 只读和只写属性

只读属性 → 只有get访问器的属性称为只读属性。只读属性能安全的将一个数据项从类或类的实例中传出，不让调用者修改属性的值。
只写属性 → 只有set访问器的属性称为只写属性。只写属性几乎没有实际用途，很少见。

7.9 属性与公有字段对比

属性是函数成员而不是数据成员，允许处理输入和输出，而公有字段不行。
属性可以只读或只写，而字段不行。
编译后的变量和编译后的属性语义不同。（在后续会慢慢体会）

7.10 自动实现属性

因为属性经常被关联到后备字段，因此C#提供了自动实现属性（简称自动属性）。允许只声明属性，而不声明后备字段，此时编译器会为你创建隐藏的后备字段，并自动挂在到get和set访问器上。
从C# 6.0开始，可以使用自动实现属性，要点如下。
- 不声明后备字段 → 编译器根据属性的类型自动分配存储。
- 不提供访问器的方法体 → 此时方法体被简单的声明为“；”。

class MyClass{// 此处没有声明后备字段public int MyValue // 自动实现属性{set; get; // 使用";"替代方法体。}
}

7.11 静态属性

属性也可以声明为static，静态属性的访问器和所有静态成员一样，具有如下特点。
- 静态属性不能访问类的实例成员，但是能被类的实例成员访问。
- 不管是否有实例，静态属性都存在。
- 在类的内部，可以仅使用名称来引用静态成员。
- 在类的外部，可以通过类名或using static结构来引用静态属性。