C#语言入门详解第十七讲（字段、属性、索引器、常量）

在C#语言中，类（或结构体）包含以下成员：
C#语言入门详解第十七讲（字段、属性、索引器、常量）-LMLPHP

什么是字段

字段（field）是一种表示与对象或类型（类与结构体）关联的
字段是用来储存数据的，多个字段就可以描述对象的状态
字段是类型的成员，旧称“成员变量”
与对象关联的字段亦称“实例字段”
与类型关联的字段称为“静态字段”，有static修饰

    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
			// 实例化一个对象
            Student stu1 = new Student();
            stu1.Age = 40;
            stu1.Score = 90;

            Student stu2 = new Student();
            stu2.Age = 24;
            stu2.Score = 60;
            
            Student.ReportAmount();  // >>>2
        }
    }

    class Student
    {
        // 定义实例字段（只有通过实例化之后才能被调用,不能通过类名调用）
        public int Age;
        public int Score;

        // 定义静态字段（通过类名调用，不能通过实例调用）
        public static int AverageAge;
        public static int AverageScore;
        public static int Amount;

        public Student()
        {
            Student.Amount++;
        }

        public static void ReportAmount()
        {
            Console.WriteLine(Student.Amount);
        }
    }

    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<Student> students = new List<Student>();
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                Student student = new Student();
                student.Age = 24;
                student.Score = i;
                students.Add(student);
            }

            int totalAge = 0;
            int totalScore = 0;
            foreach (Student student in students)
            {
                totalAge += student.Age;
                totalScore += student.Score;
            }
            Student.AverageAge = totalAge / Student.Amount;
            Student.AverageScore = totalScore / Student.Amount;

            Student.ReportAmount();  // >>>100
            Student.ReportAverageAge();  // >>>24
            Student.ReportAverageScore();  // >>>49
        }
    }

    class Student
    {
        // 定义实例字段（只有通过实例化之后才能被调用,不能通过类名调用）
        public int Age;
        public int Score;

        // 定义静态字段（通过类名调用，不能通过实例调用）
        public static int AverageAge;
        public static int AverageScore;
        public static int Amount;

        public Student()
        {
            Student.Amount++;
        }

        public static void ReportAmount()
        {
            Console.WriteLine(Student.Amount);
        }

        public static void ReportAverageAge()
        {
            Console.WriteLine(Student.AverageAge);
        }

        public static void ReportAverageScore()
        {
            Console.WriteLine(Student.AverageScore);
        }
    }

字段的声明

参见C#语言定义文档
字段必须包含在类型（类和和结构体）中，不能直接写在命名空间内，不能写在方法内（局部变量）
字段声明最常用的两种形式
只读字段的作用：用于保存一旦实例化后就不希望被修改的数据

public int Age; // 访问级别 变量类型 变量名；
public static int Amount; // 访问级别 static 变量类型 变量名；
// 建议在声明字段时就进行初始化

// 只读实例字段readonly
internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Student student = new Student(1);
            Console.WriteLine(student.ID); // >>>1
            student.ID = 2; // >>>无法编译，不能修改只读字段
        }
    }

    class Student
    {
        // 定义实例字段（只有通过实例化之后才能被调用,不能通过类名调用）
        public readonly int ID;  // 只读实例字段
        public int Age;
        public int Score;

        // 定义静态字段（通过类名调用，不能通过实例调用）
        public static int AverageAge;
        public static int AverageScore;
        public static int Amount;

        public Student(int ID)  // 动态初始化器，每次实例化都会执行
        {
            this.ID = ID;  // 初始化只读字段
        }
    }

// 静态只读字段
internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine(Brush.DefaultColor.Red);  // >>>0
        Console.WriteLine(Brush.DefaultColor.Green);  // >>>0
        Console.WriteLine(Brush.DefaultColor.Blue);  // >>>0
    }
}
struct Color
{
    public int Red;
    public int Green;
    public int Blue;
}

class Brush
{
    public static readonly Color DefaultColor = new Color() { Red = 0, Green = 0, Blue = 0 };
    // 上面的语句和下面的作用是一致的
    public static readonly Color DefaultColor；
    static Brush()
    {
        Brush.DefaultColor = new Color() { Red = 0, Green = 0, Blue = 0 };
    }
}

尽管字段声明带有分号，但
字段的名字一定有

字段的初始值

无显式初始值时，字段获得其类型的默认值，所以字段“永远都不会未被初始化”
实例字段初始化的时机——对象创建时（每次创建实例都会执行一次）
静态字段初始化的时机——类型被加载时（只执行一次）
类的初始化也有静态初始化和动态初始化

    class Student
    {
        // 定义实例字段（只有通过实例化之后才能被调用,不能通过类名调用）
        public int Age;
        public int Score;

        // 定义静态字段（通过类名调用，不能通过实例调用）
        public static int AverageAge;
        public static int AverageScore;
        public static int Amount;

        public Student()  // 动态初始化器，每次实例化都会执行
        {
            
        }
        static Student()  // 静态初始化器，只在类加载时被执行
        {

        }
    }

只读字段

实例只读字段
静态只读字段

什么是属性

属性（property）是一种用于访问对象或类型的特征的成员，特征反映了状态
属性是字段的自然扩展

// 字段怎样向属性进化的？？
// 将字段的访问级别由public改为private
// 变量名使用小写字母age
// 定义GetAge()和SetAge()方法，分别获取和设置属性值
internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                Student stu1 = new Student();
                Student stu2 = new Student();
                Student stu3 = new Student();
                stu1.SetAge(20);
                stu2.SetAge(20);
                stu3.SetAge(200);
                double AverageAge = (stu1.GetAge() + stu2.GetAge() + stu3.GetAge()) / 3;
                Console.WriteLine(AverageAge);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
            }
        }
    }

    class Student
    {
        private int age;
        public int GetAge()
        { 
            return this.age; 
        }
        public void SetAge(int age)
        {
            if (age > 0 & age < 100)
            {
                this.age = age;
            }
            else
            {
                throw new Exception("Age value has error!!");
            }

        }
    }

// 在C#中属性怎么创建？？
// 定义名为Age的public变量
// 在变量名后加入{get{} set{}}
internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                Student stu1 = new Student();
                Student stu2 = new Student();
                Student stu3 = new Student();
                stu1.Age = 20;
                stu2.Age = 20;
                stu3.Age = 20;
                double AverageAge = (stu1.Age + stu2.Age + stu3.Age) / 3;
                Console.WriteLine(AverageAge);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
            }
        }
    }

    class Student
    {
        public int Age
        {
            get
            {
                return this.Age;
            }
            set
            {
                if (value > 0 & value < 100) // value是上下文关键字，在使用set时，value代指用户输入的指
                {
                    this.Age = value;
                }
                else
                {
                    throw new Exception("Age value has error!!");
                }
            }
        }
    }

- 从命名上看，字段（field）更偏向于实例对象在内存中的布局，属性（property）更偏向于反映现实世界对象的特征
- 对外：暴露数据，数据可以是存储在字段里的，也可以是动态计算出来的
- 对内：保护字段不被非法值“污染”
属性由Get/Set方法对进化而来
又一个==“语法糖”==——属性背后的秘密

属性的声明

完整声明——后台（back）成员变量与访问器（注意使用code snippet和refactor工具）
- 在vs中完整声明的快捷方法，在VS中输入“propfull”并按两下tab键，会自动弹出下面代码，并可以通过tab键继续修改

private int myVar;
public int MyProperty
{
    get { return myVar; }
    set { myVar = value; }
}

简略声明——只有访问器（查看IL代码）
- 在vs中完整声明的简略声明，在VS中输入“prop”并按两下tab键，会自动弹出下面代码，并可以通过tab键继续修改

public int MyProperty { get; set; }

动态计算值的属性
注意实例属性的静态属性
属性的名字一定是名词
只读属性——只用getter没有setter
- 尽管语法上正确，几乎没有人使用“只写属性”，因为属性的主要目的是通过向外暴露数据而表示对象/类型的状态

属性与字段的关系

一般情况下，他们都用于实体的状态
属性大多数情况下是字段的包装器
建议：永远使用属性（而不是字段）来暴露数据，即字段永远都是private或protected的

什么是索引器

索引器（indexer）是这样一种成员：它使对象能够用与数组相同的方式（即使用下标）进行索引

internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Student student = new Student();
            var mathScore = student["Math"];
            Console.WriteLine(mathScore==null); // >>>ture
            student["Math"] = 90;
            var newMathScore = student["Math"];
            Console.WriteLine(newMathScore); // >>>90
        }
    }

    class Student
    {
    	// 声明一个名为scoreDictionary的字典
        private Dictionary<string, int> scoreDictionary = new Dictionary<string, int>();
        // 创建索引器，快捷方式indexer+两下tab
        // int?表示可以是空值
        public int? this[string subject]
        {
            get { 
                /* return the specified index here */ 
                if (this.scoreDictionary.ContainsKey(subject))
                {
                    return scoreDictionary[subject];
                }
                else
                {
                    return null;
                }
            }
            set { 
                /* set the specified index to value here */
                if (value.HasValue == false)
                {
                    throw new Exception("Score cannot be null");
                }
                if (this.scoreDictionary.ContainsKey(subject))
                {
                    scoreDictionary[subject] = value.Value;
                }
                else
                {
                    this.scoreDictionary.Add(subject, value.Value);
                }
            }
        }

    }

索引器的声明

参见C#语言定义文档
注意：没有静态索引器

什么是常量

常量（constant）是表示常量值（即，可以在编译时计算的值）的类成员
常量隶属于类型而不是对象，即没有“实例常量”
- “实例常量”的角色由只读实例字段来担当

常量的声明

public const double PI;

各种“只读”的应用场景

为了提高程序的可读性和执行效率——常量
为了防止对象的值被改变——只读字段
向外暴露不允许修改的数据——只读属性（静态或非静态），功能与常量有一些重叠
当希望成为常量的值其类型不能被常量声明接受时（类/自定义结构体）——静态只读字段

李济雄

C#语言入门详解 第十七讲 （字段、属性、索引器、常量）

C#语言入门详解 第十七讲 （字段、属性、索引器、常量）

什么是字段

字段的声明

字段的初始值

只读字段

什么是属性

属性的声明

属性与字段的关系

什么是索引器

索引器的声明

什么是常量

常量的声明

各种“只读”的应用场景

C#语言入门详解第十七讲（字段、属性、索引器、常量）

C#语言入门详解第十七讲（字段、属性、索引器、常量）