C# 图解教程 第四章 类的基本概念

类的基本概念

类的概述

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类是一种活动的数据结构 

在面向对象分析和设计产生前，程序员仅把程序当做指令的序列。那时的焦点在指令的组合和优化上。 

随着面向对象的出现，焦点转移到组织程序的数据和功能上。 

程序的数据和功能被组织为逻辑上相关的数据项和函数的封装集合，并被称为类。

类是一个能存储数据并执行代码的数据结构。包含数据成员和函数成员。

• 数据成员：存储与类或类的实例相关的数据。数据成员通常模拟现实世界事物的特性
• 函数成员：执行代码。通常模拟现实世界事物的功能和操作

类是逻辑相关的数据和函数的封装，通常代表真实世界中或概念上的事物。

声明类

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类的声明定义新类的特征和成员。它并不创建类的实例，但创建了用于创建实例的模板。

• 类的名称
• 类的成员
• 类的特征

关键字  类名
  ↓      ↓
class MyExcellentClass
{
    成员声明
}

类成员

字段和方法是最重要的类成员类型。 

字段是数据成员，方法是函数成员。

字段

字段隶属于类的变量

• 它可以是任何类型，无论预定义类型还是用户定义类型
• 和所有变量一样，字段用于保存数据

• 可以被写入
• 可以被读取

class MyClass
{
    类型   字段名称
     ↓     ↓
    int MyField
}

方法

方法是具有名称的可执行代码块。

方法声明包括以下组成部分

• 返回类型
• 名称
• 参数列表
• 方法体

class SimpleClass
{
  返回类型      参数列表
      ↓           ↓
    void PrintNums()
    {
        Console.WriteLine("1");
    }
}

创建变量和类的实例

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类的声明只用于创建类的实例的模板。一旦类被声明，就可以创建类的实例。

• 类是引用类型，这意味着它们要为数据引用和实际数据都申请内存
• 数据的引用保存在一个类类型的变量中。所以，要创建类的实例，需要从声明一个类类型的变量开始。如果变量没有被初始化，它的值是未定义的

为数据分配内存

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声明类类型的变量所分配的内存是用来保存引用的，而不是类对象实际数据。 

要为实际数据分配内存，需要使用new运算符。

• new运算符为任意指定类型的实例分配并初始化内存。它依据类型的不同从栈或堆里分配
• 使用new运算符组成一个对象创建表达式

• 关键字 new
• 要分配内存的实例的类型名称
• 成对的圆括号，可能包括参数或无参数

• 如果内存分配给一个引用类型，则对象创建表达式返回一个引用，指向在堆中被分配并初始化的对象实例

Dealer theDealer;    //声明引用变量
theDealer = new Dealer();//为类对象分配内存并赋给变量

实例成员

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类声明相当于模板，通过这个模板想创建多少个类的实例都可以。

• 实例成员：类的每个实例都是不同的实体，它们有自己的一组数据成员，不同于同一类的其他实例。因为这些数据成员都和类的实例相关，所以被称为实例成员
• 静态成员：静态成员是与类相关的成员，静态成员被加载到静态存储区，且只被创建一次，类的所有实例共享静态成员

访问修饰符

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类的内部，成员间可以任意访问。 

访问修饰符，指明外部程序如何访问类中的成员。

字段
    访问修饰符 类型 标识符;
方法
    访问修饰符 返回类型 方法名()
    {
        ...
    }

五种访问修饰符

• 私有的（private）
• 公有的（public）
• 受保护的（protected）
• 内部的（internal）
• 受保护内部的（protected internal）

私有访问和公用访问

• 私有访问是默认的访问级别
• 实例的公有成员可以被程序中的其他对象访问

class C1
{
    int F1;            //隐式私有字段
    private int F2;    //显示私有字段
    public int F3;     //公有字段
    void DoCalc()      //隐式私有方法
    {
        ...
    }
    public int GetVal()//公用方法
    {
        ...
    }
}

从类的内部访问成员

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类的成员仅用其他类成员的名称就可以访问它们

class DaysTemp
｛
    //字段
    private int High = 75;
    private int Low = 45;
    //方法
    private int GetHigh()
    {
        return High;
    }
    private int GetLow()
    {
        return Low;
    }
    public float Average()
    {
        return (GetHigh()+GetLow())/2;//访问私有方法
    }

从类的外部访问成员

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要从类的外部访问实例成员，必须包括变量名称和成员名称，中间用.(dot-syntax notation 点运算符)分隔。

DaysTemp myDt = new DaysTemp();  //创建类的对象
float fValue = myDt.Average();   //从外部访问

综合应用

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下面代码创建两个实例并把它们的引用保存在名称为t1和t2的变量中。 

这段代码示范了目前位置讨论的使用类的3种行为

• 声明一个类
• 创建类的实例
• 访问类的成员（写入字段、读取字段）

class DaysTemp            //声明类
{
    public int High,Low;  //声明实例字段
    public int Average()  //声明实例方法
    {
        return(High+Low)/2;
    }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        //创建两个实例
        DaysTemp t1 = new DaysTemp();
        DaysTemp t2 = new DaysTemp();
        //给字段赋值
        t1.High = 76;
        t1.Low = 57;
        t2.High = 75;
        t2.Low = 53;
        //读取字段值
        //调用实例方法
        Console.WriteLine("t1:{0},{1},{2}",t1.High,t1.Low,t1.Average());
        Console.WriteLine("t2:{0},{1},{2}",t2.High,t2.Low,t2.Average());
    }
}