class Person {
public string Name;
// 构造函数
public Person(string name) {
this.Name = name; // 初始化成员
}
}
核心特性
强制命名规则：必须与类名完全相同。
无返回值：不能使用 void 或其他返回类型。
自动调用：仅通过 new 触发，不可显式调用。
隐式默认构造：未定义时编译器自动生成无参构造；若自定义任意构造，则默认构造失效。
（2）类型与使用场景
实例构造函数
作用：初始化实例成员变量。
重载支持：参数列表不同的多个构造方法。
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class Car {
public string Model;
public int Year;
// 无参构造
public Car() { Model = "Unknown"; }
// 带参构造
public Car(string model, int year) {
Model = model;
Year = year;
}
}
静态构造函数
作用：初始化静态成员，在类首次加载时执行（首次实例化或访问静态成员前）。
特性：
用 static 修饰，无访问修饰符（隐式私有）。
每个类仅允许一个，且无参数。
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class Logger {
public static string LogPath;
static Logger() {
LogPath = @"C:\logs\app.log"; // 初始化静态变量
}
}
私有构造函数
作用：禁止类实例化，适用于工具类或单例模式。
示例：
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public class Utility {
private Utility() { } // 外部无法 new
public static void Print() { ... }
}
（3）调用链与继承
调用同级构造：this()，复用当前类的其他构造逻辑
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class Rectangle {
public int Width, Height;
public Rectangle() : this(10, 5) { } // 调用带参构造
public Rectangle(int w, int h) {
Width = w; Height = h;
}
}
调用基类构造：base(),子类必须通过 base 显式调用父类构造（若父类无默认构造）：
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class Vehicle {
public int Speed;
public Vehicle(int speed) { Speed = speed; }
}
class Car : Vehicle {
public Car(int speed) : base(speed) { } // 必须传递参数
}
（4）关键注意事项
子类构造规则
未显式调用 base 时，编译器自动尝试调用父类无参构造；若无则报错。
执行顺序：父类构造 → 子类构造。
避免常见错误
自定义带参构造后，需显式添加无参构造（否则子类可能报错）。
静态构造中避免耗时操作（影响首次加载性能）。
性能优化
减少构造函数的重复初始化逻辑，用 this() 复用代码。
值类型（如 struct）的默认构造由编译器自动生成，无需定义。
（5）应用场景示例
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// 单例模式（私有构造 + 静态实例）
public class AppConfig {
private static AppConfig _instance;
public static AppConfig Instance => _instance ??= new AppConfig();
private AppConfig() { } // 禁止外部实例化
}
// 带继承链的构造调用
class Animal {
public string Type;
public Animal(string type) => Type = type;
}
class Dog : Animal {
public string Breed;
public Dog(string breed) : base("Mammal") {
Breed = breed;
}
}
（6）最佳实践
工具类设计 → 私有构造
全局配置初始化 → 静态构造
对象复用 → 构造链 this()
跨层初始化 → 显式 base()
3、析构函数
（1）本质与作用
析构函数是类的特殊成员函数，用于对象销毁前执行资源清理（如关闭文件、释放非托管资源）。
语法：~类名()，无参数与返回类型（如 ~MyClass() { ... }）。
（2）与构造函数的对比
特性
构造函数
析构函数
执行时机
对象创建时自动调用
对象销毁时自动调用
命名
与类名相同
类名前加 ~
数量限制
可重载（多个）
仅允许一个
调用控制
可通过 new 触发
完全由垃圾回收器（GC）控制
（3）关键限制与特性
使用约束
仅适用于类（不适用于结构体）。
不可继承或重载，且不能被显式调用。
禁止添加访问修饰符（如 public）或参数。
执行机制
由垃圾回收器（GC）在对象不可达时自动触发，具体时机不可预测。
程序退出时，所有未析构的对象会按继承链反向顺序调用析构函数（子类→父类）。
示例：继承链析构顺序
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class A { ~A() => Console.WriteLine("A destroyed"); }
class B : A { ~B() => Console.WriteLine("B destroyed"); }
// 输出：B destroyed → A destroyed
private int _age; // 私有整型字段
public string Name; // 公有字符串字段
核心特性
存储位置：值类型字段存储于栈内存，引用类型字段存储堆内存地址。
生命周期：与所属对象实例绑定（实例字段）或与类型共存（静态字段）。
默认值：未显式初始化时，数值类型为 0，引用类型为 null。
（2）字段的分类与作用
分类
修饰符
作用
示例
实例字段
无
存储对象状态数据
private int _id;
静态字段
static
全局共享数据，类级别存储
public static int Count;
只读字段
readonly
仅允许在声明或构造函数中赋值
private readonly string _key;
常量字段
const
编译时确定值，不可修改
public const float PI = 3.14f;
readonly 与 const：
const 必须在声明时赋值，且仅支持基本类型。
readonly 可在构造函数赋值，支持任意类型。
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public class Config {
public const string Env = "Prod"; // 正确
public readonly string DbPath;
public Config() { DbPath = "C:/Data"; } // 构造函数赋值
}
（3）关键注意事项
初始化要求
常量字段 (const) 必须声明时初始化。
只读字段 (readonly) 必须在声明或构造函数中初始化 。
访问安全
避免将字段设为 public，防止外部直接篡改内部状态。
静态字段需注意线程安全（如用 lock 同步）。
性能优化
频繁访问的字段可标记为 readonly 减少意外修改风险 。
大型对象避免过多实例字段，防止内存碎片。
（4）典型应用场景
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// 场景1：存储对象状态
public class Person {
private int _age; // 私有字段
public string Name { get; } // 只读属性（通过构造函数赋值）
public Person(string name) => Name = name;
}
// 场景2：全局配置（静态只读字段）
public static class AppConfig {
public static readonly string ConnectionString = "Server=...";
}
// 场景3：枚举替代方案（常量字段分组）
public class ErrorCodes {
public const int NotFound = 404;
public const int Forbidden = 403;
}
（5）开发建议
优先使用属性封装字段，增强代码健壮性。
对敏感数据（如密钥）使用 readonly + 私有字段组合。
5、属性
（1）基本概念与作用
属性（Property） 是类中封装字段的成员，提供对私有字段的安全访问机制。核心作用：
封装性：隐藏字段实现细节，仅暴露安全访问接口。
数据验证：在 set 访问器中添加逻辑（如非空检查、范围验证）。
计算属性：动态生成值（如全名 = 名 + 姓）。
示例：基础属性定义
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public class Person
{
private string _name; // 私有字段
public string Name // 属性
{
get { return _name; }
set {
if (string.IsNullOrWhiteSpace(value))
throw new ArgumentException("姓名不能为空");
_name = value;
}
}
}
（2）分类与语法
读写属性
同时包含 get（读取）和 set（写入）访问器。
自动属性：编译器自动生成私有字段（简化代码）：
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public string Name { get; set; } = "Unknown"; // 默认值初始化
只读属性：仅含 get 访问器，初始化后不可修改：
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public int Age { get; } = 18; // 构造函数或初始化器赋值
访问器权限控制：为 get/set 单独设置访问级别：
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public string Id { get; private set; } // 外部只读，类内可写
高级特性：
init 访问器（C# 9+）：仅对象初始化时可赋值：
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public required string Email { get; init; } // 必需属性
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- 表达式体属性：单行逻辑简化：
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public string FullName => $"{FirstName} {LastName}";
（3）关键注意事项
性能优化：
避免在属性访问器中执行耗时操作（如数据库查询）。
优先使用自动属性，除非需额外逻辑。
数据绑定支持：
实现 INotifyPropertyChanged 接口，通知界面更新：
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public event PropertyChangedEventHandler? PropertyChanged;
public string Name
{
set {
_name = value;
PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(nameof(Name)));
}
}
（4）与字段的区别
特性
字段（Field）
属性（Property）
数据验证
不支持
支持（通过 set 访问器）
计算逻辑
不支持
支持（动态返回值）
访问控制
仅通过访问修饰符
可单独控制 get/set 权限
接口实现
不可用于接口
可用于接口定义
封装原则：字段通常设为 private，通过属性对外提供受控访问：
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private string _name; // 私有字段
public string Name { // 封装属性
get => _name;
set {
if (!string.IsNullOrEmpty(value))
_name = value;
}
}
（5）实际应用场景
数据验证
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private int _age;
public int Age
{
get => _age;
set => _age = value >= 0 ? value : throw new ArgumentException("年龄不能为负");
}
延迟加载
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private List<string>? _data;
public List<string> Data
{
get => _data ??= LoadData(); // 首次访问时加载
}
兼容旧代码
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// 旧字段升级为属性（保持API兼容）
public string LegacyField { get; set; } // 替换原 public 字段
（6）最佳实践总结
优先使用属性而非公共字段：确保封装性和扩展性。
为必需属性添加 required 修饰符：强制调用方初始化（C# 11+）。
避免过度复杂逻辑：保持属性简洁，复杂操作移至方法中。
单元测试验证：确保 set 验证逻辑和 get 计算正确性。
6、索引器
（1）核心概念
本质与作用
索引器是特殊属性，允许类或结构体的实例像数组一样通过索引访问元素。
核心价值：简化集合类操作，提供直观的数据访问语法（如 obj[index]）。
基本语法结构
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public 返回值类型 this[参数类型 参数名]
{
get { /* 返回索引对应的值 */ }
set { /* 设置索引对应的值（value关键字） */ }
}
（2）实现步骤与示例
基础实现（封装数组）
索引器使用 this 关键字定义。
get/set 访问器控制读写逻辑（可只实现其一）。
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public class IntCollection
{
private int[] _data = new int[10];
public int this[int index]
{
get => _data[index];
set => _data[index] = value;
}
}
// 使用示例
var collection = new IntCollection();
collection[0] = 100; // 调用set
Console.WriteLine(collection[0]); // 输出100（调用get）
多维索引器（如矩阵）：支持多参数（如 row, col）实现多维访问
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public class Matrix
{
private int[,] _grid = new int[3, 3];
public int this[int row, int col]
{
get => _grid[row, col];
set => _grid[row, col] = value;
}
}
// 使用示例
var matrix = new Matrix();
matrix[1, 2] = 5; // 设置第2行第3列的值
非整数索引（如字典式访问）：索引参数可为任意类型（字符串、枚举等）
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public class ConfigLoader
{
private Dictionary<string, string> _configs = new();
public string this[string key]
{
get => _configs[key];
set => _configs[key] = value;
}
}
// 使用示例
var config = new ConfigLoader();
config["Timeout"] = "30"; // 字符串作为索引
（3）关键特性与限制
重载支持 ：同一类中可定义多个索引器（参数类型或数量不同）
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public string this[int id] { ... }
public string this[string name] { ... } // 重载
使用限制
必须是实例成员（不能声明为 static）。
无法定义可选参数或使用 params 关键字。
访问性需与类一致（如公共类的索引器必须为 public）。
异常处理 ：需手动检查索引有效性（如防止数组越界）：
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get
{
if (index < 0 || index >= _data.Length)
throw new IndexOutOfRangeException();
return _data[index];
}
class Calculator {
// 参数数量不同
public int Add(int a, int b) => a + b;
public int Add(int a, int b, int c) => a + b + c;
// 参数类型不同
public double Add(double a, double b) => a + b;
}
（3）构造函数重载
作用：提供多种对象初始化方式。
规则：与方法重载一致，通过 this 关键字复用代码。
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class Person {
public string Name;
public int Age;
// 无参构造
public Person() : this("Unknown", 0) {}
// 全参构造
public Person(string name, int age) {
Name = name;
Age = age;
}
}
（4）运算符重载
规则：
使用 operator 关键字定义静态方法（如 +, ==）。
至少一个参数为当前类类型。
示例（重载 + 运算符）：
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class Vector {
public int X, Y;
public Vector(int x, int y) { X = x; Y = y; }
public static Vector operator +(Vector v1, Vector v2) {
return new Vector(v1.X + v2.X, v1.Y + v2.Y);
}
}
// 使用：Vector v3 = v1 + v2;