解读经典《C#高级编程》第七版：类的数据成员，函数成员及其本质 Page68-79
2019-01-10 17:39 by 圣殿骑士18, ... 阅读, ... 评论, 收藏, 编辑前言
新年好，本篇开始进入第三章，《对象和类型》，深刻理解C#的对象，对于使用好.Net类库非常重要。
01
类和结构
从使用角度看，结构和类的区别很小，比如，将结构定义转换为类，只需要将关键字struct改为class即可。创建结构的时候，也同样可以用关键字new。它们的本质区别是，结构是值类型，存储在栈上，而类存储在堆上。
但我还没碰到什么情况下需要使用结构。因为一般的业务代码，在设计时很难提炼出足够可泛化的含义，而如果只是少数情况下采用结构，对性能的提升微乎其微。但我们也可以发现在.Net框架下，还是比较多的使用了结构，这估计是因为：
- .Net作为千万程序员都在使用的框架和类库，性能上精益求精就有必要了
- 其次，我们发现.Net使用结构是成体系的，比如Point,Size, Rectangle等，大量的“形状”都采用了结构，这从对象化的设计角度看就非常有意义了
02
类
类的数据和函数称为类的成员。清晰的理解类的“数据成员”和“函数成员”，对于用好反射功能非常重要。因为反射针对不同的成员类型有不同的功能实现。
数据成员
数据成员是包含类的数据——字段、常量和事件的成员。特别注意的是，“事件”是数据成员。为什么呢？这后面会讲到，事件是一种特殊的委托，而委托实际上是类，所以事件的实例当然是数据。
函数成员
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。方法、属性、构造函数大家经常碰到，会比较好理解。而对终结器、运算符、索引器来说，它们都是“特殊的方法”。
属性：函数组，即get函数和set函数的组合。
终结器：类似于构造函数，如果构造函数名为“FuncA”，终结器则名为“~FuncA”，类似Java的析构函数finalize()。
运算符：类的运算符可以重载，实现自定义功能，那么运算符归类为函数，也就好理解了。
索引器：将对象以集合的方式访问。
方法 / ref / out
方法的参数传递值得探讨。函数的参数传递有“值传递”和“引用传递”两种方式。在C#中,除非明确带关键字,所有的参数都通过值来传递。这让我们会产生一个疑问，因为在实际编程中，往往会使用引用类型作为参数，而又没有使用ref关键字时，此时传递的到底是值呢还是引用呢？答案是：传递的还是值。值传递时，仍然进行了值的复制，但复制的是“引用”，而不是对象本身。所以，我们也可以推论说：对于传递引用类型的参数，加不加ref，效果都同加ref是一样的。
和ref对应，还有个out关键字。使用out关键字定义的参数，out会强制要求函数中将变量初始化或赋值后再输出。实际上，使用或者不使用参数关键字，对应了实际使用方法中的三种常见场景：
- 不带关键字：传入参数，不传出
- ref关键字：传入参数，再传出
- out关键字：不接受参数传入，但传出参数。out和ref一样，传递的是引用。
命名参数
使用命名参数的作用是，书写调用时，参数的书写顺序不再受限制。比如：定义时为：
public void Test(int arg1, int arg2)
调用时可以为：
user.Test(arg2: 1, arg1: 2);
不过我没有用过命名参数，因为实在找不到应用它的场景。但我回想起在之前公司的基于Repository的架构下，倒是能为它找到用武之地。为什么呢？因为在Repository架构下，为遵循架构规则，需要为每一个表建立对外的业务访问接口，而复杂的业务需求又导致接口需要大量参数的方法重载，比如一个方法可能有超过10个参数定义。这时候，在调用方法的时候，万一有一两个参数写错了顺序，就会导致程序的bug。为了避免这种问题，使用命名参数，明确的指定 参数名：值，相当于程序员在写代码时就进行了明确的参数名检查，从而避免bug。但这种问题，是由于不合理的Repository架构导致的，当废弃了Repository架构后，这种应用场景不复存在。
可选参数
可选参数如：public void Test(int arg1, int arg2 = 10)
可选参数必须是方法定义的最后一个参数。
方法重载
书中说到“如果不能使用可选参数，就可以使用方法重载”。这说明了语言设计的倾向性。即原则上应该多使用可选参数，而避免过多的使用重载，毕竟方法重载的“代码复用度”一般不如可选参数。
何为“方法的重载”？方法的重载，即一个方法的几个版本有不同的签名(即,方法名相同,但参数的个数和/或类型不同，注：不包括返回值)。方法重载的参数限制：
- 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
属性（Property）的概念是：它是一个方法或一对方法,在客户端代码看来,它（们）是一个字段。这个定义非常有意思。所谓“客户端代码”，就是调用属性的代码。在调用者看来，属性和字段并无区别。区别在于内部，属性可以对其get/set访问器进行代码定制，从而实现更复杂的需求。
因为属性是特殊的方法，那么要实现一个功能时，是应该定义为属性还是定义为方法，这在12月25日的文章中有深入分析。
在有不少老的代码里，属性是这么定义的：
string column1;
public string Column1
{
get
{
return column1;
}
set
{
column1 = value;
}
}
这是因为在.Net2.0时，对属性的定义还没那么方便。虽然它已经比Java的get，set方法好多了，但还是比较繁琐。在更新版本的.Net下，已经可以使用这种方式定义属性：
public int Column1 { get; set; }
这叫做“自动实现的属性”。实际上它只是一个语法糖，本质并没有变。
get，set访问器可以带上修饰符。如果没有带上修饰符，那么它使用的是属性的修饰符。比如可以：
public int Column1 { get; private set; }
public int Column2 { get; }
public int Column3 { private get; set; } //只写属性，不应该出现
内联
因为属性本质是方法，我们也看到实际使用中，大多数属性都是采用“自动实现属性”的，那么为了实现属性的偶尔才使用的“访问限制”功能，而将“字段访问”改为“方法”访问，会增加方法访问的额外开销吧？值得吗？
我们不用担心这个问题。因为.Net编译器已经将属性访问代码编译为“内联代码”而不是“函数调用”代码。
类是对象化编程的基本概念，内容非常多。下一篇将继续讲讲：构造函数、只读字段、匿名类型、结构详解、部分类、静态类、Object类、扩展方法，等。
觉得文章有意义的话，请动动手指，分享给朋友一起来共同学习进步。
欢迎关注本人微信公众号，更及时的关注最新文章（每周三篇原创文章，以及多篇专题文章）：
附文：
c# 方法参数(传值，传引用，ref，out，params，可选参数，命名参数)