02010501 类的基本概念

1. 什么是类

• 类 → 是一个能存储数据并执行代码的数据结构，它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，它包含如下内容
• 字段
• 常量
• 函数成员：它执行代码，它包含如下内容
• 方法
• 属性
• 构造函数
• 析构函数
• 运算符
• 索引器
• 事件

2. 声明类

• 类的声明定义新类的特征和成员，类的声明并不创建类的实例，但是创建用于生成类实例的模板，类的声明提供如下内容：
• 类的名称
• 类的成员
• 类的特征

class MyClass
{
    成员声明
}

说明：
1. class是关键字。
2. MyClass是类名。
3. {}内包含了类成员的声明，{}内部组成了类的主体。

3. 类成员

• 字段和方法是重要的类成员，字段是数据成员，方法是函数成员。

3.1 字段

• 字段是隶属于类的变量，它可以是任何类型（预定义类型或用户定义类型）。字段和所有变量一样用来保存数据，字段有如下特征：
• 可以被写入
• 可以被读取
• 声明一个字段的语句

class MyClass{
    int MyInt; // int字段的类型，MyInt是字段的名称。
}

• C#在类型的外部不能声明全局变量。

3.2 显示和隐式字段初始化

• 字段初始化语句是字段声明的一部分，由一个等号后面跟着一个求值表达式组成，字段初始化值必须是编译时可确定的。

class MyClass{
    int MyInt = 10; // 字段初始化语句
}
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// 声明多个字段
int MyInt01, MyInt02;

• 字段如果没有初始化语句，字段的值会被编译器设为默认值，默认值由字段的类型决定。
• 值类型（11种）默认值都是0
• bool类型的默认值是false
• 引用类型的默认值是null

3.3 方法

• 方法是具有名称的可执行代码块，当方法被调用(call/invoke)时，它执行自己所含的代码，有些方法返回一个值到它们被调用的位置。
• 声明方法的语法包括如下部分：
• 返回类型 → 它声明了方法返回值的类型，如果一个方法没有返回值，那么返回类型被指定为void。
• 名称 → 这个方法的名称。
• 参数列表 → 它至少由一对空的()组成，如果有参数将被列到()中间。
• 方法体 → 它由一对{}组成，大括号内包含执行的代码。

class MyClass
{
    void MyFunc01() // 返回类型为void，参数列表为无参。
    {
        执行的代码
    }
}

• C#中没有全局函数声明在类型外部，C#中方法没有默认的返回类型（所有方法必须包含返回类型或void）。

4. 创建变量和类的实例

• 类的声明是创建类的实例的模板，一旦类被声明，就可以创建类的实例。
• 要创建类的实例，需要从声明一个类类型的变量开始，如果这个变量没有初始化，那么它的值是未定义的。

5. 为数据分配内存

5.1 类类型变量用来保存引用

MyClass myClass; // 声明类类型变量myClass

说明：
1. 声明类类型的变量所分配的内存是用来保存引用的，而不是用来保存对象实际数据的。
2. 要为实际数据分配内存，需要用到new运算符。

5.2 对象创建表达式

• new运算符为任意指定类型分配并初始化内存，它依据类型的不同从栈或者堆里分配内存。使用new运算符组成一个对象创建表达式，它的组成如下：
• 关键字new
• 要分配内存的实例的类型名称
• 成对的圆括号，可能包括参数也可能没有参数（后面章节会讨论）
• 对象创建表达式语句

new MyClass()； // 对象创建表达式
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Myclass myClass; // 声明引用变量
myClass = new MyClass(); // 为类对象分配内存并赋值给变量

说明：
说明：
1. 如果将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，这个引用存放在类型变量分配的内存里面。
2. 这个引用指向在堆中被分配并初始化的对象实例。
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// 将声明引用变量和对象创建表达式合并的写法
MyClass myClass = new MyClass();

5.3 实例成员

class MyClass
{
    成员变量
    乘以方法
}

class Program
{
    static viod Main()
    {
        MyClass myClass01 = new MyClass(); // 创建类对象，并将类对象引用赋值给变量myClass01
        MyClass myClass02 = new MyClass(); // 创建类对象，并将类对象引用赋值给变量myClass02
        MyClass myClass03 = new MyClass(); // 创建类对象，并将类对象引用赋值给变量myClass03
    }
}

说明：每一个类对象里面都包含有数据成员（成员变量和成员方法），每个对象的数据成员称之为实例成员。

6. 访问修饰符

• 从类的内部，任何函数成员都可以使用成员的名称访问类中任意的其它成员。
• 访问修饰符是成员声明的可选部分，指明程序的其它部分如何访问成员。

// 字段的访问修饰符语句
访问修饰符 类型 标识符;

// 方法的访问修饰符语句
访问修饰符 返回类型 方法名()
{
    ...
}

• 成员访问控制的5种修饰符
• private → 私有的
• public → 公共的
• protected → 受保护的
• internal → 内部的（后续章节讲解）
• protected internal → 受保护内部的（后续章节讲解）

7. 私有访问和公有访问

• 私有成员只能从声明它的类的访问，其它的类看不见或无法访问它们。
• 私有访问是默认的访问级别，如果一个成员在声明时不写访问修饰符，那它默认就是私有的。
• 还可以使用private访问修饰符显示的将一个成员声明为私有。
• 显式的声明私有和隐式的声明私有在语法上没有不同，两种形式是等价的。
• 实例的公有成员可以被程序的其它对象访问，必须使用public访问修饰符指定公有访问。

class MyClass
{
    int MyInt; // 默认为私有字段，直接可以在内的内部使用。
    private string MyStr; // 显式的声明为私有字段，直接可以在内的内部使用。
    public double MyDouble; // 声明为公有字段，可以通过创建类的实例，在类的外部使用。
    
    void MyFunc01() // 默认为私有方法，直接可以在类的内部使用。同时该方法可以访问类中所有字段
    {
        ...
    }
    
    private void MyFunc01() // 显式的声明为私有方法，直接可以在类的内部使用。同时该方法可以访问类中所有字段
    {
        ...
    }
    
    public void MyFunc03() // 声明为公有方法，可以通过类的实例在类的外部使用该方法。
    {
        ...
    }
}
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// 从类的外部访问实例成员
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Demo01
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            MyClass myClass = new MyClass();
            myClass.MyFunc();
            Console.WriteLine(myClass.MyStr);

            Console.ReadLine();
        }
    }

    class MyClass
    {
        int MyInt = 10;
		public string MyStr = "Qinway";
            
        public void MyFunc()
        {
            Console.WriteLine(MyInt);
        }
    }
}

控制台输出
10
Qinway

疑问：在类的外部通过类对象myClass访问类的公有方法MyFunc，但是这个公有方法使用了类内部私有的成员MyInt，并没有报错？

说明：要从类的外部访问实例成员，必须包含变量名称和成员名称，中间用“.”进行 分隔，这个"."称为点运算符。

结尾

书籍：C#图解教程

著：【美】丹尼尔 · 索利斯；卡尔 · 施罗坦博尔

译：窦衍森；姚琪琳

ISBN：978-7-115-51918-4

版次：第5版

发行：人民邮电出版社

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