C# 属性与结构

C# 属性

C# 属性，属性是一种特殊的类成员。 我们使用预定义的 set 和 get 方法来访问和修改它们。 属性读取和写入会转换为获取和设置方法调用。 与使用自定义方法调用（例如object.GetName()）相比，使用字段符号（例如object.Name）访问变量更容易。 但是，就属性而言，我们仍然具有封装和信息隐藏的优势。 换句话说，属性可以保护数据免受外界干扰，同时可以方便地进行现场访问。

接口可以具有属性，但不能具有字段。

属性可以是读写的（它们既有 get 和 set 访问器），也可以是只读的（它们只有 get 访问器）或只写（它们只有 set 访问器）。

Program.
using System;

namespace SimpleProperties
{
    class Person
    {
        private string _name;

        public string Name
        {
            get { return _name; }
            set { _name = value; }
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var p = new Person();
            p.Name = "Jane";

            Console.WriteLine(p.Name);
        }
    }
}

我们有一个具有一个属性的简单 Person 类。

public string Name
{
   ...
}

我们有一个称为Name的属性。 它看起来像一个常规方法声明。 不同之处在于，它具有称为get和set的特定访问器。

get { return _name; }
set { _name = value; } 

get属性访问器用于返回属性值，set访问器用于分配新值。 value关键字用于定义由设置索引器分配的值。

var p = new Person();
p.Name = "Jane";

Console.WriteLine(p.Name);

我们创建Person类的实例。 我们使用字段符号访问成员字段。

$ dotnet run
Jane

这是该计划的结果。

C# 只读属性

可以创建只读属性。 为了创建一个只读属性，我们省略了 set 访问器，在实现中仅提供了 get 访问器。

Program.
using System;

namespace Readonly
{
    class Person
    {
        private string _name = "Jane";

        public string Name
        {
            get { return _name; }
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var p = new Person();
            // p.Name = "Beky";

            Console.WriteLine(p.Name);
        }
    }
}

在前面的示例中，我们演示了只读属性的使用。

private string _name = "Jane";

我们立即初始化成员，因为以后不可能。

public string Name
{
    get { return _name; }
}

通过仅提供一个 get 访问器，使该属性为只读。

// p.Name = "Beky";

现在此行已注释。 我们无法更改属性。 如果我们取消注释该行，则 C# 编译器将发出以下错误：Program.(21,13): error 0200: Property or indexer 'Person.Name' cannot be assigned to -- it is read only。

C# 自动实现的属性

C# 具有自动实现或自动属性。 在软件项目中，有许多简单属性只能设置或获取一些简单值。 为了简化编程并简化代码，创建了自动属性。 注意，我们不能在所有情况下都使用自动属性。 仅适用于简单的。

Program.
using System;

namespace Autoimplemented
{
    class Person
    {
        public string Name { get; set; }
        public int Age { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var p = new Person();
            p.Name = "Jane";
            p.Age = 17;

            Console.WriteLine($"{p.Name} is {p.Age} years old");
        }
    }
}    

该代码要短得多。 我们有一个Person类，其中有两个属性：Name和Age。

public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }

在这里，我们有两个自动属性。 没有访问器的实现，也没有成员字段。 编译器将为我们完成其余的工作。

var p = new Person();
p.Name = "Jane";
p.Age = 17;

Console.WriteLine($"{p.Name} is {p.Age} years old");

我们通常照常使用这些属性。

$ dotnet run
Jane is 17 years old

这是示例的输出。

表达式主体定义

从 C# 7.0 开始，可以使用表达式主体定义简化属性。 表达式主体定义由=>符号组成，后跟要分配给该属性或从该属性检索的表达式。

Program.
using System;

namespace ExpBodyDef
{
    class User
    {
        string name;
        string occupation;

        public User(string name, string occupation)
        {
            this.name = name;
            this.occupation = occupation;
        }

        public string Name
        {
            get => name;
            set => name = value;
        }

        public string Occupation
        {
            get => occupation;
            set => occupation = value;
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var u = new User("John Doe", "gardener");

            Console.WriteLine($"{u.Name} is a {u.Occupation}");
        }
    }
}

在示例中，我们使用表达式主体定义来定义User类的属性。

$ dotnet run
John Doe is a gardener

这是输出。

其他注意事项

我们可以使用public，private或protected等访问修饰符标记属性。 属性也可以是static，abstract，virtual和sealed。 它们的用法与常规方法相同。

Program.
using System;

namespace OtherNotes
{
    class Base
    {
        protected string _name = "Base class";

        public virtual string Name
        {
            set { _name = value; }
            get { return _name; }
        }
    }

    class Derived : Base
    {
        protected new string _name = "Derived class";

        public override string Name
        {
            set { _name = value; }
            get { return _name; }
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var bs = new Base();
            var dr = new Derived();

            Console.WriteLine(bs.Name);
            Console.WriteLine(dr.Name);
        }
    }
}

在前面的示例中，我们定义了一个虚拟属性，并在Derived类中将其覆盖。

public virtual string Name
{
    set { _name = value; }
    get { return _name; }
}

名称属性用virtual关键字标记。

protected new string _name = "Derived class"; 

我们将成员隐藏在“派生”类中。 为了消除编译器警告，我们使用new关键字。

public override string Name
{
    set { _name = value; }
    get { return _name; }
}

在这里，我们重写了Base类的Name属性。

结构 （程序优化）

C# 结构，结构是值类型。 该类型由struct关键字定义。 结构与类非常相似。 它们在某些方面有所不同。 结构旨在表示轻量级对象，例如Point，Rectangle，Color等。 在许多情况下，结构可能比类更有效。 结构是值类型，并在堆栈上创建。 注意，像int，bool，float之类的原始数据类型在技术上都是struct类型。

所有struct类型都继承自System.ValueType，并且继承自System.Object。 结构从来都不是抽象的，它们总是被隐式密封的。 因此结构类型不支持继承。 因此，不能将struct数据成员声明为受保护的。 struct定义不允许使用抽象修饰符和密封修饰符。 不允许struct声明无参数的构造函数。

结构还可以包含构造函数，常量，字段，方法，属性，索引器，运算符，事件和嵌套类型。 但是，如果我们需要实现更多这些功能，则可以考虑使用一个类。 结构可以实现接口。 struct可以用作nullable类型，并且可以分配为空值。

简单结构示例

以下示例创建一个简单的结构。

Program.
using System;

namespace SimpleStructure
{
    public struct Point
    {
        private int x;
        private int y;

        public Point(int x, int y)
        {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }

        public override string ToString()
        {
            return String.Format("Point x:{0}, y:{1}", x, y);
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var p = new Point(2, 5);
            Console.WriteLine(p);
        }
    }
}

该示例创建一个Point结构。 这个点也可以用一个类来表示，但是有了struct，我们的效率更高了。 特别是如果我们处理了很多问题。

public struct Point
{
    ...
}

该结构用struct关键字声明。

public override string ToString()
{
    return String.Format("Point x:{0}, y:{1}", x, y);
}

struct类型不支持继承。 但是，我们可以对方法使用override关键字，struct类型隐式地从中继承。 ToString()方法就是这种情况。

var p = new Point(2, 5);
Console.WriteLine(p);

我们创建Point结构，并在其上调用ToString()方法。

$ dotnet run
Point x:2, y:5

这是示例的输出。

没有new关键字

可以创建不带new关键字的struct类型的实例。

Program.
using System;

namespace NoNewKeyword
{
    public struct Person
    {
        public string name;
        public int age;
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Person p;
            p.name = "Jane";
            p.age = 17;

            Console.WriteLine("{0} is {1} years old",
                p.name, p.age);
        }
    }
}

我们有一个Person结构，其中有两个公共成员。

Person p;

首先，我们声明一个Person结构。

p.name = "Jane";
p.age = 17;

稍后我们用一些数据初始化结构。

$ dotnet run
Jane is 17 years old

这是程序的输出。

C# 结构是值类型

结构类型是值类型。 它们是在堆栈上创建的。 创建值类型时，仅在内存中分配了一个空间来存储值。 值类型的分配将复制该值。

Program.
using System;

namespace ValueTypes
{
    public struct Person
    {
        public Person(string name, int age) : this()
        {
            this.Name = name;
            this.Age = age;
        }

        public string Name { get; set; }

        public int Age { get; set; }

        public override string ToString()
        {
            return String.Format("{0} is {1} years old", Name, Age);
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var p1 = new Person("Beky", 18);
            var p2 = p1;

            Console.WriteLine(p2);
            p2.Name = "Jane";
            p2.Age = 17;

            Console.WriteLine(p2);
            Console.WriteLine(p1);
        }
    }
}

我们有一个带有两个数据成员的Person结构。 我们有两个参数的构造函数，我们也使用自动属性。

public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }

可以在struct类型中使用自动属性。

var p1 = new Person("Beky", 18);
var p2 = p1;

在这里，我们创建一个struct。 然后将创建的struct分配给另一个struct。 我们创建该结构的副本。

p2.Name = "Jane";
p2.Age = 17;

我们更改第二个结构的数据。 第一个不受影响，因为我们正在处理原始struct类型的副本。

$ dotnet run
Beky is 18 years old
Jane is 17 years old
Beky is 18 years old

基本类型是结构

像int，float或bool之类的原始数据类型是内部结构。 这不同于 C++ 或 Java 之类的语言。

Program.
using System;

public class PrimitiveTypes
{
    static void Main()
    {
        float x = 12.3f;
        int y = 34;
        bool z = false;

        Console.WriteLine(x.GetType());
        Console.WriteLine(y.GetType());
        Console.WriteLine(z.GetType());
    }
}

我们有三个变量：float，int和bool。 我们对它们每个调用GetType()方法。

Console.WriteLine(x.GetType());

我们在浮点值上调用GetType()方法。 每个结构都隐式继承自包含GetType()方法的System.ValueType类。

$ dotnet run
System.Single
System.Int32
System.Boolean

这是示例的输出。 我们可以在文档中查找这些类型是结构。