类定义 - C# 教程

面向过程和面向对象编程

在类出现之前，例如C语言，是没有类的概念的。C语言这类没有类，没有对象的变成，称为：面向过程编程。

面向过程编程：程序就是一系列的指令序列，核心是优化执行步骤

现在有了类：就可以面向对象编程

面向对象编程：程序就是一系列的封装好的类，核心是把数据 + 操作数据的函数打包到逻辑相关的单元中，这个单元就是类（class）。

类的定义

类是包括存储的数据、可执行的代码的一种数据结构，包含两类成员：

数据成员（Data Members）存储对象属性数据：字段 (Fields)、常量 (Constants)
函数成员（Function Members）执行对象行为逻辑：如方法、属性、构造函数、析构函数、运算符、索引器、事件

类是封装了逻辑关联数据与函数的集合，用于映射现实 / 抽象世界中的事物。

一句话概括，类是有数据和函数组成的一种数据机构，通过它可以创建对象，通过对象可以访问数据和成员，在类的内部也可以访问数据和成员。

类的声明

class 关键字仅定义类模板，不会创建对象实例；模板包含三部分：类名、类成员、类特性。

语法

class 类名
{
    // 成员声明（字段、方法等，顺序无强制要求）
}Code language: C# (cs)

类声明也常被称为类定义（class definition）


class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        AddCalculator addCalculator = new AddCalculator();
        SubCalculator subCalculator = new SubCalculator();
    }
}


class AddCalculator
{
    public int A { get; set; }
    public int B { get; set; }
    public int Add()
    {
        return A + B;
    }
}

class SubCalculator
{
    public int A { get; set; }
    public int B { get; set; }
    public int Subtract()
    {
        return A - B;
    }
}Code language: C# (cs)

上面例子，下面声明了两个类一个用来算加法，一个用来算减法，然后主程序Main函数里面去使用它们来创建实例。

本内容是来自foxdevelop.com

类的声明，不一定要从上到下的，也就是你可以把类的声明放到下面，然后在上面的主函数中调用完全是可以的，因为类只是一个模板蓝图，代码不是从上往下执行的，它是从Main函数开始，用到那个类，就去找这个蓝图。

类成员

字段（Fields）

字段是隶属于类的变量，可以是内置类型 / 自定义类型，支持读写数据。

类型 字段名;

class MyClass
{
    int MyField; // int类型字段MyField
}Code language: C# (cs)

关键区别于 C/C++：C# 不存在全局变量，所有字段必须写在类型（类 / 结构体）内部。

字段初始化规则

（1）隐式初始化（无赋值）

编译器自动赋予该类型默认值,默认值根据类型不同而不同。

int F1;    // 默认 0
string F2; // 默认 nullCode language: JavaScript (javascript)

下面是C#的类型和默认值的对照关系，是字段中的默认值，局部变量必须程序员初始化的。

基本值类型

数据类型	默认值	说明
`sbyte`	`0`	有符号 8 位整数
`byte`	`0`	无符号 8 位整数
`short`	`0`	有符号 16 位整数
`ushort`	`0`	无符号 16 位整数
`int`	`0`	有符号 32 位整数
`uint`	`0`	无符号 32 位整数
`long`	`0L`	有符号 64 位整数
`ulong`	`0UL`	无符号 64 位整数
`float`	`0.0f`	单精度浮点数
`double`	`0.0d`	双精度浮点数
`decimal`	`0.0m`	高精度十进制小数
`char`	`'\0'`（空字符，ASCII 0）	单个字符
`bool`	`false`	布尔类型
枚举 `Enum`	基础整型 0 对应枚举项	枚举底层是整数，默认 0
结构体 `struct`	所有字段各自取默认值	自定义值类型，整体清零

引用类型

所有引用类型默认值统一为 null，代表不指向堆中任何对象。

也就是没有保存任何的内存地址，还记得我们前面画的四意图中的，引用类型存储000001 01010，这个就是堆中的内存地址，如果是null，就是没有保存任何一个内存地址。

类型分类	示例类型	默认值
内置引用类型	`string`、`object`	`null`
自定义类 `class`	Person Student	`null`
数组（任意维度）	`int[]`、`string[,]`	`null`
委托 / 事件	`Action`、`Func`、自定义 delegate	`null`
接口 `interface`	任意接口变量	`null`

例子

string str;        // 默认 null
Student jason;     // 自定义类，默认 null
int[] arr;         // 数组，默认 null
Action callback;   // 委托，默认 nullCode language: JavaScript (javascript)

可空类型（Nullable / T?）

对于基本数据类型，在后面增加一个?，就变成另外一种类型，允许为空。也就是连默认值都没有，上面我们说int age; 如果不赋值默认是0.但是我们希望，连值都没有，这时候可以这样int? age2; 那么这个age2就是可空的，也就是你可以给它赋null值，int? age2 = null;

可空类型是包装后的 ValueType，默认值为 null，代表 “无有效值”

声明写法	默认值
`int? num`	`null`
`bool? flag`	`null`
`decimal? price`	`null`

class Test
{
    int a;      // 自动 = 0
    string b;   // 自动 = null
    bool c;     // 自动 = false
}Code language: JavaScript (javascript)

（2）显式初始化

声明时用=赋值，赋值表达式必须编译时可确定值,(也就是不允许值是随机的，或者是用户录入的)

int days = 25;
string word = "foxdevelop";Code language: JavaScript (javascript)

（3）同类型多字段简写

同类型可逗号分隔批量声明，不能混合不同类型

int player, blood = 25;
string title, subTitle = "hi well come to foxdevelop.com";Code language: JavaScript (javascript)

方法（Methods）

方法定义

方法是可复用、具名的可执行代码块，对应 C++ 的成员函数；调用后执行内部代码并返回调用处，分「有返回值」「无返回值」两类。

方法四要素

返回类型：无返回值写void
方法名
参数列表：空参也必须带()
方法体：{}包裹执行代码


class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Robot robot = new Robot();
        robot.SayHello();
    }
}


class Robot
{
    public void SayHello()
    {
        Console.WriteLine("Hello erveryone");
        Console.WriteLine("Welcome to visit foxdevelop.com");
    }
}Code language: C# (cs)

public void SayHello() 前面的public 是修饰符，表示这个函数是可以在类的外面访问的（通过对象名.函数名）。如果没有public，则默认是private，是私有的，私有的函数，只能在类体内部访问。类体的外面无法访问，就算使用对象名，比如robot，页无法访问

创建类变量与实例

1. 引用类型基础特性

类属于引用类型，内存分为两块：

栈 (Stack)：存储引用变量（内存地址指针）
堆 (Heap)：存储对象真实数据

2. 分步创建对象

1 仅声明引用变量（只分配栈内存，无堆数据）

Robot robot; 
// 仅栈上开辟引用空间，值为未定义，堆中无对象
Code language: JavaScript (javascript)

上面代码，相当于栈中有一个变量，用来存储Robot的引用（堆的内存地址），但是现在是null，空的

2 `new` 运算符分配堆内存

new 类型名();Code language: JavaScript (javascript)

在堆分配内存、自动初始化所有字段默认值
返回堆对象的引用地址，赋值给栈变量

robot = new Robot ();
Code language: JavaScript (javascript)

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Robot robot;
        robot = new Robot();
    }
}


class Robot
{
    void SayHello()
    {
        Console.WriteLine("Hello erveryone");
        Console.WriteLine("Welcome to visit foxdevelop.com");
    }
}Code language: C# (cs)

3. 声明实例化一步完成

Robot robot = new Robot ();Code language: C# (cs)

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Robot robot = new Robot();
    }
}Code language: C# (cs)

Previous: 变量

Next: 实例成员