【C#零基础从入门到精通】(十三)——C#方法/函数详解

【C#零基础从入门到精通】(十三)——C#方法/函数详解

在 C# 中，方法（也常被称为函数）是一段具有特定功能的、可重复使用的代码块。它可以接受输入参数，执行特定的操作，并返回一个结果。下面从方法的定义、调用、参数传递、返回值、重载、递归等多个方面详细介绍 C# 方法。

方法的定义

方法的定义包含方法的访问修饰符、返回类型、方法名、参数列表和方法体。其基本语法如下：

<访问修饰符> <返回类型> <方法名>(<参数列表>)
{
    // 方法体，包含具体的代码逻辑
    <语句块>
    return <返回值>; // 如果返回类型不为 void，则需要使用 return 语句返回值
}

• 访问修饰符：用于控制方法的访问级别，常见的有 public（公共的，任何地方都可以访问）、private（私有的，只能在定义它的类内部访问）、protected（受保护的，只能在定义它的类或其派生类中访问）等。
• 返回类型：指定方法返回值的类型，如果方法不返回任何值，则使用 void 关键字。
• 方法名：是方法的标识符，需要遵循 C# 的命名规则。
• 参数列表：可以包含零个或多个参数，每个参数由参数类型和参数名组成，多个参数之间用逗号分隔。

以下是一个简单的方法定义示例：

public int Add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

这个方法名为 Add，接受两个 int 类型的参数 a 和 b，返回它们的和。

方法的调用

定义好方法后，可以在其他地方调用该方法。调用方法时，需要提供与方法参数列表匹配的参数值。以下是调用上述 Add 方法的示例：

class Program
{
    public static int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }

    static void Main()
    {
        int result = Add(3, 5);
        Console.WriteLine("两数之和为: " + result);
    }
}

在 Main 方法中，调用了 Add 方法，并将返回值赋给 result 变量，最后输出结果。

方法的参数传递

方法的参数传递有以下几种方式：

值传递

值传递是默认的参数传递方式。在值传递中，将实参的值复制一份传递给形参，方法内部对形参的修改不会影响实参。以下是一个值传递的示例：

class Program
{
    public static void ChangeValue(int num)
    {
        num = 10;
    }

    static void Main()
    {
        int value = 5;
        ChangeValue(value);
        Console.WriteLine("value 的值为: " + value); // 输出 5
    }
}

在这个示例中，ChangeValue 方法内部对 num 的修改不会影响 Main 方法中的 value 变量。

引用传递

引用传递使用 ref 关键字。在引用传递中，将实参的引用传递给形参，方法内部对形参的修改会影响实参。以下是一个引用传递的示例：

class Program
{
    public static void ChangeValue(ref int num)
    {
        num = 10;
    }

    static void Main()
    {
        int value = 5;
        ChangeValue(ref value);
        Console.WriteLine("value 的值为: " + value); // 输出 10
    }
}

在这个示例中，ChangeValue 方法内部对 num 的修改会影响 Main 方法中的 value 变量，因为它们引用的是同一个内存地址。

输出传递

输出传递使用 out 关键字。与引用传递类似，但 out 参数在传递之前不需要初始化，方法内部必须对 out 参数进行赋值。以下是一个输出传递的示例：

class Program
{
    public static void GetValues(out int a, out int b)
    {
        a = 1;
        b = 2;
    }

    static void Main()
    {
        int x, y;
        GetValues(out x, out y);
        Console.WriteLine("x 的值为: " + x + ", y 的值为: " + y);
    }
}

在这个示例中，GetValues 方法通过 out 参数将值传递给 Main 方法中的 x 和 y 变量。

数组类型参数params

数组型参数类型(params类型)： params 关键字可以指定在参数数目可变处采用参数的方法参数。也就是说。使用params可以自动把你传入的值按照规则转换为一个新建的数组。在方法声明中的 params 关键字之后不允许任何其他参数，并且在方法声明中只允许一个 params 关键字。（在不确定传几个形参时也可以使用该方法）

以下是一个简单的示例：

public int Sum(params int[] numbers)
{
    int sum = 0;
    foreach (int num in numbers)
    {
        sum += num;
    }
    return sum;
}

在这个示例中，Sum 方法使用 params 关键字定义了一个 int 类型的数组参数 numbers，该方法用于计算传入的所有整数的和。

方法的返回值

方法可以有返回值，也可以没有返回值（返回类型为 void）。如果方法有返回值，需要使用 return 语句返回一个与返回类型匹配的值。以下是一个返回字符串的方法示例：

public string GetMessage()
{
    return "Hello, World!";
}

如果方法的返回类型为 void，则不需要使用 return 语句，或者可以使用不带返回值的 return 语句来提前结束方法的执行。

public void PrintMessage()
{
    Console.WriteLine("This is a message.");
    return; // 可省略
}

方法的重载

方法重载是指在同一个类中定义多个同名的方法，但它们的参数列表不同（参数的类型、数量或顺序不同）。编译器会根据调用方法时提供的参数来决定调用哪个重载方法。以下是一个方法重载的示例：

class Calculator
{
    public int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }

    public double Add(double a, double b)
    {
        return a + b;
    }

    public int Add(int a, int b, int c)
    {
        return a + b + c;
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        Calculator calc = new Calculator();
        int result1 = calc.Add(3, 5);
        double result2 = calc.Add(3.5, 5.5);
        int result3 = calc.Add(3, 5, 7);
        Console.WriteLine("整数相加结果: " + result1);
        Console.WriteLine("双精度浮点数相加结果: " + result2);
        Console.WriteLine("三个整数相加结果: " + result3);
    }
}

在这个示例中，Calculator 类中定义了三个同名的 Add 方法，但它们的参数列表不同，根据调用时传递的参数类型和数量，编译器会自动选择合适的重载方法。

方法的递归

递归是指方法直接或间接地调用自身。递归方法通常包含两个部分：基本情况（递归终止条件）和递归情况。以下是一个计算阶乘的递归方法示例：

class Program
{
    public static int Factorial(int n)
    {
        if (n == 0 || n == 1) // 基本情况，递归终止条件
        {
            return 1;
        }
        else // 递归情况
        {
            return n * Factorial(n - 1);
        }
    }

    static void Main()
    {
        int number = 5;
        int result = Factorial(number);
        Console.WriteLine(number + " 的阶乘是: " + result);
    }
}

在这个示例中，Factorial 方法通过不断调用自身来计算阶乘，当 n 等于 0 或 1 时，递归终止。

静态方法和实例方法

• 静态方法：使用 static 关键字修饰的方法。静态方法属于类本身，而不是类的实例，可以直接通过类名调用，不需要创建类的实例。例如，Main 方法就是一个静态方法。

class MyClass
{
    public static void StaticMethod()
    {
        Console.WriteLine("这是一个静态方法。");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        MyClass.StaticMethod(); // 直接通过类名调用静态方法
    }
}

• 实例方法：没有使用 static 关键字修饰的方法。实例方法属于类的实例，需要先创建类的实例，然后通过实例来调用。

class MyClass
{
    public void InstanceMethod()
    {
        Console.WriteLine("这是一个实例方法。");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        MyClass obj = new MyClass();
        obj.InstanceMethod(); // 通过实例调用实例方法
    }
}

综上所述，C# 方法提供了强大的功能和灵活性，通过合理使用方法的定义、调用、参数传递、返回值、重载、递归等特性，可以编写出结构清晰、可维护性高的代码