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詳解C#編程中構造函數的使用

2020-01-24 01:18:15
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來源:轉載
供稿:網友

當類或結構創建時,其構造函數調用。構造函數與選件類或結構相同,并且,它們通常用于初始化新對象的數據成員。
在下面的示例中,使用一個簡單的構造函數定義了名為 Taxi 的類。然后使用 new 運算符來實例化該類。在為新對象分配內存之后,new 運算符立即調用 Taxi 構造函數。

public class Taxi{  public bool isInitialized;  public Taxi()  {    isInitialized = true;  }}class TestTaxi{  static void Main()  {    Taxi t = new Taxi();    Console.WriteLine(t.isInitialized);  }}

不帶參數的構造函數稱為“默認構造函數”。無論何時,只要使用 new 運算符實例化對象,并且不為 new 提供任何參數,就會調用默認構造函數。
除非類是 static 的,否則 C# 編譯器將為無構造函數的類提供一個公共的默認構造函數,以便該類可以實例化。
通過將構造函數設置為私有構造函數,可以阻止類被實例化,如下所示:

class NLog{  // Private Constructor:  private NLog() { }  public static double e = Math.E; //2.71828...}

結構類型的構造函數與類的構造函數類似,但是 structs 不能包含顯式默認構造函數,因為編譯器將自動提供一個構造函數。此構造函數會將 struct 中的每個字段初始化為默認值。然而,只有當 struct 用 new 實例化時,才會調用此默認構造函數。例如,下面的代碼使用 Int32 的默認構造函數,因此您可以確信整數已初始化:

int i = new int();Console.WriteLine(i);

不過,下面的代碼卻會導致編譯器錯誤,因為它沒有使用 new,而且嘗試使用尚未初始化的對象:

int i;Console.WriteLine(i);

或者,基于 structs 的對象(包括所有內置數值類型)可以初始化或賦值后使用,如下面的示例所示:

int a = 44; // Initialize the value type...int b;b = 33;   // Or assign it before using it.Console.WriteLine("{0}, {1}", a, b);

因此對值類型調用默認構造函數不是必需的。
類和 structs 都可以定義具有參數的構造函數。帶參數的構造函數必須通過 new 語句或 base 語句來調用。類和 structs 還可以定義多個構造函數,并且二者均不需要定義默認構造函數。例如:

public class Employee{  public int salary;  public Employee(int annualSalary)  {    salary = annualSalary;  }  public Employee(int weeklySalary, int numberOfWeeks)  {    salary = weeklySalary * numberOfWeeks;  }}

可以使用下列語句中的任一個語句來創建此類:

Employee e1 = new Employee(30000);Employee e2 = new Employee(500, 52);

構造函數可以使用 base 關鍵字來調用基類的構造函數。例如:

public class Manager : Employee{  public Manager(int annualSalary)    : base(annualSalary)  {    //Add further instructions here.  }}

在此示例中,基類的構造函數在執行構造函數塊之前被調用。 base 關鍵字可帶參數使用,也可不帶參數使用。構造函數的任何參數都可用作 base 的參數,或用作表達式的一部分。有關更多信息,請參見base(C# 參考)。
在派生類中,如果不使用 base 關鍵字來顯式調用基類構造函數,則將隱式調用默認構造函數(如果有的話)。這意味著下面的構造函數聲明在效果上是相同的:

 public Manager(int initialdata){  //Add further instructions here.} public Manager(int initialdata)  : base(){  //Add further instructions here.}


 

如果基類沒有提供默認構造函數,派生類必須使用 base 顯式調用基構造函數。
構造函數可以使用 this 關鍵字調用同一對象中的另一構造函數。和 base 一樣,this 可帶參數使用也可不帶參數使用,構造函數中的任何參數都可用作 this 的參數,或者用作表達式的一部分。例如,可以使用 this 重寫前一示例中的第二個構造函數:

public Employee(int weeklySalary, int numberOfWeeks)  : this(weeklySalary * numberOfWeeks){}

上一示例中對 this 關鍵字的使用導致此構造函數被調用:

public Employee(int annualSalary){  salary = annualSalary;}

構造函數可以標記為 public、private、protected、internal 或 protectedinternal。這些訪問修飾符定義類的用戶構造該類的方式。有關更多信息,請參見訪問修飾符。


實例構造函數
使用 new 表達式創建某個類的對象時,會使用實例構造函數創建和初始化所有實例成員變量。要初始化靜態類或非靜態類中的靜態變量,必須定義靜態構造函數。
下面的示例演示實例構造函數:

class CoOrds{  public int x, y;  // constructor  public CoOrds()  {    x = 0;    y = 0;  }}

注意
為了清楚起見,此類包含公共字段。建議在編程時不要使用公共字段,因為這種做法會使程序中任何位置的任何方法都可以不受限制、不經驗證地訪問對象的內部組件。數據成員通常應當為私有的,并且只應當通過類方法和屬性來訪問。
只要創建基于 CoOrds 類的對象,就會調用此實例構造函數。諸如此類不帶參數的構造函數稱為“默認構造函數”。然而,提供其他構造函數通常十分有用。例如,可以向 CoOrds 類添加構造函數,以便可以為數據成員指定初始值:

// A constructor with two arguments:public CoOrds(int x, int y){  this.x = x;  this.y = y;}

這樣便可以用默認或特定的初始值創建 CoOrd 對象,如下所示:

CoOrds p1 = new CoOrds();CoOrds p2 = new CoOrds(5, 3);

如果某個類沒有構造函數,則會自動生成一個默認構造函數,并使用默認值來初始化對象字段。例如,int 初始化為 0。有關默認值的更多信息,請參見 默認值表(C# 參考)。因此,由于 CoOrds 類的默認構造函數將所有數據成員都初始化為零,因此可以將它完全移除,而不會更改類的工作方式。本主題的稍后部分的示例 1 中提供了使用多個構造函數的完整示例,示例 2 中提供了自動生成的構造函數的示例。
也可以用實例構造函數來調用基類的實例構造函數。類構造函數可通過初始值設定項來調用基類的構造函數,如下所示:

class Circle : Shape{  public Circle(double radius)    : base(radius, 0)  {  }}

在此示例中,Circle 類將表示半徑和高度的值傳遞給 Shape(Circle 從它派生而來)提供的構造函數。使用 Shape 和 Circle 的完整示例請見本主題中的示例 3。
示例 1
下面的示例說明包含兩個類構造函數的類:一個類構造函數沒有參數,另一個類構造函數帶有兩個參數。

class CoOrds{  public int x, y;  // Default constructor:  public CoOrds()  {    x = 0;    y = 0;  }  // A constructor with two arguments:  public CoOrds(int x, int y)  {    this.x = x;    this.y = y;  }  // Override the ToString method:  public override string ToString()  {    return (String.Format("({0},{1})", x, y));  }}class MainClass{  static void Main()  {    CoOrds p1 = new CoOrds();    CoOrds p2 = new CoOrds(5, 3);    // Display the results using the overriden ToString method:    Console.WriteLine("CoOrds #1 at {0}", p1);    Console.WriteLine("CoOrds #2 at {0}", p2);    Console.ReadKey();  }}

輸出:

 CoOrds #1 at (0,0) CoOrds #2 at (5,3)    

示例 2
在此示例中,類 Person 沒有任何構造函數;在這種情況下,將自動提供默認構造函數,同時將字段初始化為它們的默認值。

public class Person{  public int age;  public string name;}class TestPerson{  static void Main()  {    Person person = new Person();    Console.WriteLine("Name: {0}, Age: {1}", person.name, person.age);    // Keep the console window open in debug mode.    Console.WriteLine("Press any key to exit.");    Console.ReadKey();  }}

輸出:

 Name: , Age: 0

注意,age 的默認值為 0,name 的默認值為 null。有關默認值的更多信息,請參見 默認值表(C# 參考)。
示例 3
下面的示例說明使用基類初始值設定項。 Circle 類是從通用類 Shape 派生的,Cylinder 類是從 Circle 類派生的。每個派生類的構造函數都使用其基類的初始值設定項。

abstract class Shape{  public const double pi = Math.PI;  protected double x, y;  public Shape(double x, double y)  {    this.x = x;    this.y = y;  }  public abstract double Area();}class Circle : Shape{  public Circle(double radius)    : base(radius, 0)  {  }  public override double Area()  {    return pi * x * x;  }}class Cylinder : Circle{  public Cylinder(double radius, double height)    : base(radius)  {    y = height;  }  public override double Area()  {    return (2 * base.Area()) + (2 * pi * x * y);  }}class TestShapes{  static void Main()  {    double radius = 2.5;    double height = 3.0;    Circle ring = new Circle(radius);    Cylinder tube = new Cylinder(radius, height);    Console.WriteLine("Area of the circle = {0:F2}", ring.Area());    Console.WriteLine("Area of the cylinder = {0:F2}", tube.Area());    // Keep the console window open in debug mode.    Console.WriteLine("Press any key to exit.");    Console.ReadKey();  }}

輸出:

  Area of the circle = 19.63  Area of the cylinder = 86.39
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