理解 C# 嵌套类：定义、访问与继承实战

理解 C# 嵌套类

通过实战示例探索如何在 C# 中定义、访问和继承嵌套类，演示最佳实践。

C# 中类可声明在另一个类内部。内部类型称为嵌套类。例如：

class OuterClass {
    // 外部类成员
    class InnerClass {
        // 内部类成员
    }
}

此例在 OuterClass 内创建 InnerClass。除非访问修饰符允许，内部类型仅在外部类型内可见。

访问嵌套类成员

使用嵌套类型需分别实例化各类。

1. 创建外部类实例

OuterClass outer = new OuterClass();

outer 为 OuterClass 对象。

2. 创建嵌套类实例

OuterClass.InnerClass inner = new OuterClass.InnerClass();

因 InnerClass 嵌套在 OuterClass 内，必须用外部类型名限定。

实例化后可通过对象引用调用成员。

示例：含方法的嵌套类

using System;
namespace NestedClassDemo {
    public class Car {
        public void DisplayCar() => Console.WriteLine("Car: Bugatti");
        public class Engine {
            public void DisplayEngine() => Console.WriteLine("Engine: Petrol Engine");
        }
    }
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Car sportsCar = new Car();
            sportsCar.DisplayCar();
            Car.Engine petrolEngine = new Car.Engine();
            petrolEngine.DisplayEngine();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

输出

Car: Bugatti
Engine: Petrol Engine

展示如何创建外部类 Car 和嵌套类 Engine 对象并调用其方法。

注意不能从外部实例直接调用嵌套类方法：

// 无效
sportsCar.DisplayEngine();

从嵌套类内部访问外部类成员

嵌套类可引用其包含类型的成员。可使用外部类型实例或外部类型名（针对静态成员）。

使用实例访问实例成员

using System;
namespace NestedClassDemo {
    public class Car {
        public string Brand = "Bugatti";
        public class Engine {
            public void ShowBrand() {
                Car car = new Car();
                Console.WriteLine("Brand: " + car.Brand);
            }
        }
    }
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Car.Engine engine = new Car.Engine();
            engine.ShowBrand();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

输出

Brand: Bugatti

无需实例化访问静态成员

using System;
namespace NestedClassDemo {
    public class Car {
        public static string Brand = "Bugatti";
        public class Engine {
            public void ShowBrand() {
                Console.WriteLine("Brand: " + Car.Brand);
            }
        }
    }
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Car.Engine engine = new Car.Engine();
            engine.ShowBrand();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

输出

Brand: Bugatti

涉及嵌套类的继承

嵌套类像其他类型一样参与继承。

从外部类派生

using System;
namespace NestedClassDemo {
    class Computer {
        public void Display() => Console.WriteLine("Method of Computer class");
        public class CPU {
            // 可添加额外成员
        }
    }
    class Laptop : Computer {
        // Laptop 继承 Computer 所有成员
    }
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Laptop laptop = new Laptop();
            laptop.Display();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

输出

Method of Computer class

从嵌套类派生

using System;
namespace NestedClassDemo {
    class Computer {
        public class CPU {
            public void Display() => Console.WriteLine("Method of CPU class");
        }
    }
    class Laptop : Computer.CPU {
        // Laptop 继承 Computer.CPU 成员
    }
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Laptop laptop = new Laptop();
            laptop.Display();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

输出

Method of CPU class

继承嵌套类时，必须用外部类名限定类型，如 Computer.CPU。