《C#高级编程(第6版)》第3章筆記----第3章对象和类型

结构与类的区别是它们在内存中的存储方式(类是存储在堆(heap)上的引用类型，而结构是存储在堆栈(stack)上的值类型)、访问方式和一些特征(如结构不支持继承)。较小的数据类型使用结构可提高性能。但在语法上，结构与类非常相似，主要的区别是使用关键字struct代替class来声明结构。

类成员----类中的数据和函数称为类的成员.
数据成员包含了类的数据-- 字段、常量和事件。数据成员可以是静态数据(与整个类相关)或实例数据(类的每个实例都有它自己的数据副本)。通常，对于面向对象的语言，类成员总是实例成员，除非用static进行了显式的声明。
函数成员提供了操作类中数据的某些功能，包括方法、属性、构造函数和终结器(finalizer)、运算符以及索引器。

构造函数是在实例化对象时自动调用的函数。它们必须与所属的类同名，且不能有返回类型。构造函数用于初始化字段的值。

终结器类似于构造函数，但是在CLR检测到不再需要某个对象时调用。它们的名称与类相同，但前面有一个~符号。

给方法传递参数
参数可以通过引用或值传递给方法。在变量通过引用传递给方法时，被调用的方法得到的就是这个变量，所以在方法内部对变量进行的任何改变在方法退出后仍旧发挥作用。而如果变量是通过值传送给方法的，被调用的方法得到的是变量的一个副本，也就是说，在方法退出后，对变量进行的修改会丢失。对于复杂的数据类型，按引用传递的效率更高，因为在按值传递时，必须复制大量的数据。

在C#中，所有的参数都是通过值来传递的，除非特别说明。这与C++是相同的，但与Visual Basic相反。
ref参数
通过值传送变量是默认的，也可以迫使值参数通过引用传送给方法。为此，要使用ref关键字。如果把一个参数传递给方法，且这个方法的输入参数前带有ref关键字，则该方法对变量所作的任何改变都会影响原来对象的值
out关键字
编译器使用out关键字来初始化。在方法的输入参数前面加上out关键字时，传递给该方法的变量可以不初始化。该变量通过引用传送，所以在从被调用的方法中返回时，方法对该变量进行的任何改变都会保留下来。

C#在重载方法的参数方面有一些小区别即可：

● 两个方法不能仅在返回类型上有区别。

● 两个方法不能仅根据参数是声明为ref还是out来区分。

属性(property)不太常见，因为它们表示的概念是C#从Visual Basic中提取的，而不是从C++/Java中提取的。属性的概念是：它是一个方法或一对方法，在客户机代码看来，它们是一个字段。

内联---即用内联代码来替代函数调用

构造函数
与Java 和 C++相同，没有必要给类提供构造函数，在我们的例子中没有提供这样的构造函数。一般情况下，如果没有提供任何构造函数，编译器会在后台创建一个默认的构造函数。这是一个非常基本的构造函数，它只能把所有的成员字段初始化为标准的默认值(例如，引用类型为空引用，数字数据类型为0，bool为false)。这通常就足够了，否则就需要编写自己的构造函数。

构造函数的重载遵循与其他方法相同的规则。换言之，可以为构造函数提供任意多的重载，只要它们的签名有明显的区别即可.

但注意，如果提供了带参数的构造函数，编译器就不会自动提供默认的构造函数，只有在没有定义任何构造函数时，编译器才会自动提供默认的构造函数。

不能使用new运算符在外部代码中实例化,这在下面两种情况下是有用的：

● 类仅用作某些静态成员或属性的容器，因此永远不会实例化

● 希望类仅通过调用某个静态成员函数来实例化(这就是所谓对象实例化的类代理方法)

编写静态构造函数的一个原因是，类有一些静态字段或属性，需要在第一次使用类之前，从外部源中初始化这些静态字段和属性。

.NET运行库没有确保静态构造函数什么时候执行，所以不要把要求在某个特定时刻(例如，加载程序集时)执行的代码放在静态构造函数中。也不能预计不同类的静态构造函数按照什么顺序执行。但是，可以确保静态构造函数至多运行一次，即在代码引用类之前执行。在C#中，静态构造函数通常在第一次调用类的成员之前执行。
注意，无参数的实例构造函数可以在类中与静态构造函数安全共存。尽管参数列表是相同的，但这并不矛盾，因为静态构造函数是在加载类时执行，而实例构造函数是在创建实例时执行，所以构造函数的执行不会有冲突。

匿名类型
匿名类型只是一个继承了Object的、没有名称的类。该类的定义从初始化器中推断，类似于隐式类型化的变量.

结构
在许多方面，可以把C#中的结构看作是缩小的类。它们基本上与类相同，但更适合于把一些数据组合起来的场合。它们与类的区别在于：

● 结构是值类型，不是引用类型。它们存储在堆栈中或存储为内联(inline)(如果它们是另一个保存在堆中的对象的一部分)，其生存期的限制与简单的数据类型一样。

● 结构不支持继承。

● 结构的构造函数的工作方式有一些区别。尤其是编译器总是提供一个无参数的默认构造函数，这是不允许替换的。

● 使用结构，可以指定字段如何在内存中布局(第13章在介绍属性时将详细论述这个问题)。

因为结构实际上是把数据项组合在一起，有时大多数甚至全部字段都声明为public。严格说来，这与编写.NET代码的规则相背-- 根据Microsoft，字段(除了const字段之外)应总是私有的，并由公共属性封装。但是，对于简单的结构，许多开发人员都认为公共字段是可接受的编程方式。

结构是值类型，所以会影响性能，但根据使用结构的方式，这种影响可能是正面的，也可能是负面的。正面的影响是为结构分配内存时，速度非常快，因为它们将内联或者保存在堆栈中。
在结构超出了作用域被删除时，速度也很快。另一方面，只要把结构作为参数来传递或者把一个结构赋给另一个结构(例如A=B，其中A和B是结构)，结构的所有内容就被复制，而对于类，则只复制引用。这样，就会有性能损失，根据结构的大小，性能损失也不同。注意，结构主要用于小的数据结构。但当把结构作为参数传递给方法时，就应把它作为ref参数传递，以避免性能损失--此时只传递了结构在内存中的地址，这样传递速度就与在类中的传递速度一样快了。另一方面，如果这样做，就必须注意被调用的方法可以改变结构的值。

partial关键字允许把类、结构或接口放在多个文件中。一般情况下，一个类存储在单个文件中。但有时，多个开发人员需要访问同一个类，或者某种类型的代码生成器生成了一个类的某部分，所以把类放在多个文件中是有益的。

partial关键字的用法是：把partial放在class、struct或interface关键字的前面。

Object类
前面提到，所有的.NET类都派生于System.Object。实际上，如果在定义类时没有指定基类，编译器就会自动假定这个类派生于Object。本章没有使用继承，所以前面介绍的每个类都派生于System.Object(如前所述，对于结构，这个派生是间接的：结构总是派生于System.ValueType，System.ValueType派生于System.Object)。

System.Object方法

下面将简要总结每个方法的作用，下一节详细论述ToString()方法。

● ToString()方法：是获取对象的字符串表示的一种便捷方式。当只需要快速获取对象的内容，以用于调试时，就可以使用这个方法。在数据的格式化方面，它提供的选择非常少：例如，日期在原则上可以表示为许多不同的格式，但DateTime.ToString()没有在这方面提供任何选择。如果需要更专业的字符串表示，例如考虑用户的格式化配置或文化(区域)，就应实现IFormattable接口(详见第8章)。

● GetHashTable()方法：如果对象放在名为映射(也称为散列表或字典)的数据结构中，就可以使用这个方法。处理这些结构的类使用该方法确定把对象放在结构的什么地方。如果希望把类用作字典的一个键，就需要重写GetHashTable()方法。对该方法重载的执行方式有一些相当严格的限制，这些将在第10章介绍字典时讨论。

● Equals()(两个版本)和ReferenceEquals()方法：如果把3个用于比较对象相等性的不同方法组合起来，就说明.NET Framework在比较相等性方面有相当复杂的模式。这3个方法和比较运算符==在使用方式上有微妙的区别。而且，在重写带一个参数的虚拟Equals()方法时也有一些限制，因为System.Collections命名空间中的一些基类要调用该方法，并希望它以特定的方式执行。第6章在介绍运算符时将探讨这些方法的使用。

● Finalize()方法：第12章将介绍这个方法，它最接近C++风格的析构函数，在引用对象被回收，以清理资源时调用。Finalize()方法的Object执行代码实际上什么也没有做，因而被垃圾收集器忽略。如果对象拥有对未托管资源的引用，则在该对象被删除时，就需要删除这些引用，此时一般要重写Finalize()。垃圾收集器不能直接重写该方法，因为它只负责托管的资源，只能依赖用户提供的Finalize()。

● GetType()方法：这个方法返回从System.Type派生的类的一个实例。这个对象可以提供对象所属类的更多信息，包括基本类型、方法、属性等。System.Type还提供了.NET反射技术的入口。这个主题详见第13章。

● MemberwiseClone()方法：这是System.Object中唯一没有在本书的其他地方详细论述的方法。不需要讨论这个方法，因为它在概念上相当简单，只是复制对象，返回一个对副本的引用(对于值类型，就是一个装箱的引用)。注意，得到的副本是一个浅表复制，即它复制了类中的所有值类型。如果类包含内嵌的引用，就只复制引用，而不复制引用的对象。这个方法是受保护的，所以不能用于复制外部的对象。该方法不是虚拟的，所以不能重写它的实现代码。

扩展方法
有许多方法扩展类。如果有类的源代码，继承（如第4章所述）就是给对象添加功能的好方法。但如果没有源代码，该怎么办？此时可以使用扩展方法，它允许改变一个类，但不需要类的源代码。