c# static 的用法

本文介绍了C#中静态类、静态成员、静态方法和静态构造函数的相关知识。静态类不能实例化,仅含静态成员;静态成员属于类,只创建一次;静态方法不属于特定对象,可访问静态成员;静态构造函数可用于静态和非静态类,会自动执行且仅执行一次。

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一、静态类

  静态类与非静态类的重要区别在于静态类不能实例化,也就是说,不能使用 new 关键字创建静态类类型的变量。在声明一个类时使用static关键字,具有两个方面的意义:首先,它防止程序员写代码来实例化该静态类;其次,它防止在类的内部声明任何实例字段或方法。

 1、静态类的主要特性:

  [1] 仅包含静态成员。

  [2] 无法实例化。

  [3] 静态类的本质,是一个抽象的密封类,所以不能被继承,也不能被实例化。

  [4] 不能包含实例构造函数。

  [5] 如果一个类下面的所有成员,都需要被共享,那么可以把这个类定义为静态类。

 2、静态类与私有构造函数区别:

  [1] 私有构造器方式仍然可以从类的内部对类进行实例化,而静态类禁止从任何地方实例化类,其中包括从类自身内部。

  [2] 使用私有构造器的类中,是允许有实例成员的,编译器不允许静态类有任何实例成员。

  [3] 使用静态类的优点在于,编译器能够执行检查以确保不致偶然地添加实例成员,编译器将保证不会创建此 类的实例。

  [4] C#编译器会自动把它标记为sealed。这个关键字将类指定为不可扩展;换言之,不能从它派生出其他类。

二、静态成员

  1、通过static关键字修饰,是属于类,实例成员属于对象,在这个类第一次加载的时候,这个类下面的所有静态成员会被加载。

  2、静态成员只被创建一次,所以静态成员只有一份,实例成员有多少个对象,就有多少份。

  3、类加载的时候,所有的静态成员就会被创建在“静态存储区”里面,一旦创建直到程序退出,才会被回收。

  4、成员需要被共享的时候,方法需要被反复调用的时候,就可以把这些成员定义为静态成员。

  5、在静态方法中,不能直接调用实例成员,因为静态方法被调用的时候,对象还有可能不存在。

  6、this/base 关键字在静态方法中不能使用,因为有可能对象还不存在。

  7、可以创建这个类的对象,制定对象的成员在静态方法中操作。

  8、在实例方法中,可以调用静态成员,因为这个时候静态成员肯定存在。

  9、非静态类可以包含静态的方法、字段、属性或事件;

  10、无论对一个类创建多少个实例,它的静态成员都只有一个副本;

  11、静态方法和属性不能访问其包含类型中的非静态字段和事件,并且不能访问任何对象的实例成员;

  12、静态方法只能被重载,而不能被重写,因为静态方法不属于类的实例成员;

  13、虽然字段不能声明为 static const,但 const 字段的行为在本质上是静态的。这样的字段属于类,不属于类的实例。

三、静态方法

  1、静态方法是不属于特定对象的方法;

  2、静态方法可以访问静态成员;

  3、静态方法不可以直接访问实例成员,可以在实例函数调用的情况下,实例成员做为参数传给静态方法;

  4、静态方法也不能直接调用实例方法,可以间接调用,首先要创建一个类的实例,然后通过这一特定对象来调用静态方法。

四、静态构造函数

  1、静态类可以有静态构造函数,静态构造函数不可继承;
  2、静态构造函数可以用于静态类,也可用于非静态类;
  3、静态构造函数无访问修饰符、无参数,只有一个 static 标志;
  4、静态构造函数不可被直接调用,当创建类实例或引用任何静态成员之前,静态构造函数被自动执行,并且只执行一次。

C# 编程中,`static` 关键字用于修饰类、字段、属性、方法以及构造函数等成员。其核心作用是定义与类型本身相关联的成员,而不是与类型的实例相关联[^2]。 ### 静态类 静态类是一种不能被实例化的类,并且它只能包含静态成员。通常用来组织一组相关的工具方法,例如 `System.Math` 类提供了数学运算的通用功能[^4]。 ```csharp public static class Utility { public static int Add(int a, int b) { return a + b; } } ``` ### 静态字段 静态字段属于类型本身,而非该类型的任何特定实例。这意味着无论创建多少个类的实例,静态字段都只有一个副本,所有实例共享这个字段。 ```csharp public class Counter { public static int Count { get; private set; } public Counter() { Count++; } } ``` ### 静态方法 静态方法可以直接访问其他静态成员,但不能直接访问非静态(实例)成员。它们常用于不需要对象状态的操作,如工具方法或工厂方法[^1]。 ```csharp public class Logger { public static void Log(string message) { Console.WriteLine($"Log: {message}"); } } ``` ### 静态构造函数 静态构造函数用于初始化静态数据或执行仅需一次的任务。它会在首次访问任何静态成员之前自动调用,并且没有参数列表[^1]。 ```csharp public class Settings { static string appName; static Settings() { appName = "MyApplication"; } public static void PrintAppName() { Console.WriteLine(appName); } } ``` ### 使用 `using static` 指令 从 C# 6 开始引入了 `using static` 指令,允许直接使用静态成员而无需通过类名来限定[^4]。 ```csharp using System; using static System.Math; class Program { static void Main() { double radius = 5.0; double area = PI * radius * radius; // 直接使用 Math.PI Console.WriteLine($"Area of circle with radius {radius} is {area}"); } } ``` ### 注意事项 - 静态成员在整个应用程序生命周期中保持活动状态,因此应谨慎管理资源以避免内存泄漏。 - 因为静态成员不是线程安全的,所以在多线程环境中需要同步机制来确保数据一致性。 - 在设计时考虑是否真的需要将成员设为静态,因为这可能会影响代码的可测试性灵活性。
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