C# 类完全指南：定义、封装、构造函数、析构函数与静态成员

定义类即定义数据类型蓝图。类定义不包含实际数据，但定义了类名含义：对象包含什么、能执行什么操作。对象是类的实例。类的方法和变量称为类成员。

定义类

类定义以 class 关键字开始，后跟类名，类体用大括号包围：

<access specifier> class class_name {
    // 成员变量
    <access specifier> <data type> variable1;
    <access specifier> <data type> variable2;
    ...
    // 成员方法
    <access specifier> <return type> method1(parameter_list) { ... }
    ...
}

注意事项

• 访问修饰符指定成员及类本身的访问规则。类默认 internal，成员默认 private。
• 数据类型指定变量类型，返回类型指定方法返回数据类型。
• 使用点号 . 运算符访问类成员，链接对象名与成员名。

基础示例：Box 类

using System;
namespace BoxApplication {
    class Box {
        public double length;
        public double breadth;
        public double height;
    }
    
    class Boxtester {
        static void Main(string[] args) {
            Box Box1 = new Box();
            Box Box2 = new Box();
            double volume = 0.0;
            
            Box1.height = 5.0; Box1.length = 6.0; Box1.breadth = 7.0;
            Box2.height = 10.0; Box2.length = 12.0; Box2.breadth = 13.0;
            
            volume = Box1.height * Box1.length * Box1.breadth;
            Console.WriteLine("Volume of Box1 : {0}", volume);  // 210
            
            volume = Box2.height * Box2.length * Box2.breadth;
            Console.WriteLine("Volume of Box2 : {0}", volume);  // 1560
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

成员函数与封装

成员函数定义在类内部，操作该类对象，可访问该对象所有成员。成员变量作为对象属性应设为 private 实现封装，通过公共成员函数访问。

封装示例

using System;
namespace BoxApplication {
    class Box {
        private double length;
        private double breadth;
        private double height;
        
        public void setLength(double len) { length = len; }
        public void setBreadth(double bre) { breadth = bre; }
        public void setHeight(double hei) { height = hei; }
        public double getVolume() { return length * breadth * height; }
    }
    
    class Boxtester {
        static void Main(string[] args) {
            Box Box1 = new Box(), Box2 = new Box();
            double volume;
            
            Box1.setLength(6.0); Box1.setBreadth(7.0); Box1.setHeight(5.0);
            Box2.setLength(12.0); Box2.setBreadth(13.0); Box2.setHeight(10.0);
            
            volume = Box1.getVolume();
            Console.WriteLine("Volume of Box1 : {0}", volume);  // 210
            volume = Box2.getVolume();
            Console.WriteLine("Volume of Box2 : {0}", volume);  // 1560
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

构造函数

类构造函数是创建新对象时自动执行的特殊成员函数。与类同名，无返回类型。

默认构造函数

public Line() {
    Console.WriteLine("Object is being created");
}

带参数构造函数

public Line(double len) {  // 参数化构造函数
    Console.WriteLine("Object is being created, length = {0}", len);
    length = len;
}

参数化构造函数允许创建对象时赋初值。

析构函数

析构函数在对象超出作用域时执行。名称与类同且前缀 ~，无返回值、无参数。用于释放内存资源。不可继承、不可重载。

~Line() {
    Console.WriteLine("Object is being deleted");
}

静态成员

用 static 关键字定义静态成员。无论创建多少对象，静态成员只有一份拷贝。静态变量用于定义常量，无需创建实例即可通过类名访问。

静态变量示例

class StaticVar {
    public static int num;
    public void count() { num++; }
    public int getNum() { return num; }
}

StaticVar s1 = new StaticVar(), s2 = new StaticVar();
s1.count(); s1.count(); s1.count();
s2.count(); s2.count(); s2.count();
Console.WriteLine(s1.getNum());  // 6
Console.WriteLine(s2.getNum());  // 6（共享同一静态变量）

静态方法示例

class StaticVar {
    public static int num;
    public void count() { num++; }
    public static int getNum() { return num; }  // 静态方法只能访问静态成员
}

StaticVar.getNum();  // 无需实例直接调用

对象初始化器语法 (C# 3.0+)

var box = new Box { Length = 5, Breadth = 6, Height = 7 };

简化属性赋值，编译器生成临时变量赋值后再赋给目标。