7.2 C#的类全解（概念、声明、成员、修饰符、重载）

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7.2.1 类的概念

类（Class）是面向对象编程（OOP）中的核心概念之一，它作为创建对象的模板或蓝图，定义了对象的属性（数据）和方法（行为）。以下是类的一些关键特性和组成：

类的关键特性

1. 抽象：类是对现实世界中事物的抽象，它定义了事物的通用特征和行为。

2. 封装：类将数据和操作这些数据的方法组合在一起，并隐藏内部的实现细节，只对外提供有限的接口。

3. 继承：类可以通过继承机制复用代码，子类可以继承父类的属性和方法。

4. 多态：类可以实现多态性，即同一个方法在不同的对象中可以有不同的实现。

类的组成

1. 数据成员

   • 常量：在类中不会被修改的变量。
   • 域（Field）：类中用于存储数据的变量。

2. 函数成员

   • 方法（Method）：类中定义的函数，用于执行类的行为。
   • 属性（Property）：用于控制对类中字段的访问。
   • 事件（Event）：用于处理对象间的通信。
   • 索引器（Indexer）：允许对象被索引，就像数组一样。
   • 运算符（Operator）：允许对类类型使用标准的C#运算符。
   • 构造函数：用于初始化新创建的对象。
     • 实例构造函数：初始化非静态成员。
     • 静态构造函数：初始化静态成员。
   • 析构函数（Destructor）：在对象被销毁前执行清理工作。

3. 嵌套类型：类中可以定义的其他类或结构。

示例代码

以下是C#中定义一个简单的类的例子：

using System;

// 定义一个类
public class Person
{
   
    // 数据成员
    private string name;
    public int Age {
    get; set; }
    
    // 函数成员
    public void Eat()
    {
   
        Console.WriteLine("Eating");
    }
    
    public void Sleep()
    {
   
        Console.WriteLine("Sleeping");
    }
    
    // 构造函数
    public Person(string name)
    {
   
        this.name = name;
    }
    
    // 静态构造函数
    static Person()
    {
   
        Console.WriteLine("Static constructor executed.");
    }
    
    // 嵌套类型
    public class InnerClass
    {
   
        public void Display()
        {
   
            Console.WriteLine("Inner class method.");
        }
    }
}

public class Program
{
   
    public static void Main()
    {
   
        // 创建Person类的实例
        Person person = new Person("Alice");
        person.Eat();
        person.Sleep();
        
        // 创建嵌套类的实例
        Person.InnerClass innerClass = new Person.InnerClass();
        innerClass.Display();
    }
}

在这个示例中，Person类有两个数据成员（name和Age），两个方法（Eat和Sleep），一个构造函数，一个静态构造函数和一个嵌套类型（InnerClass）。Main方法展示了如何创建Person对象和InnerClass对象的实例。

类是面向对象编程中实现封装和抽象的基础，是构建软件时组织代码的逻辑单元。

7.2.2 类的声明

在C#中，可以通过类修饰符来控制类的可见性和可访问性。以下是一些常用的类修饰符：

1. public

   • 描述：类可以被任何其他类访问。
   • 例如：public class Car { ... }

2. private

   • 描述：类只能在定义它的程序集中访问。
   • 例如：private class Car { ... }（不常用，因为通常嵌套类使用private）

3. internal

   • 描述：类只在当前程序集中可访问。
   • 例如：internal class Car { ... }

4. protected

   • 描述：类可以被定义它的类以及其派生类访问（不常用于类本身，常用于