【从零开始入门unity游戏开发之——C#篇17】C#面向对象的封装——类（Class）和对象、成员变量和访问修饰符、成员方法

一、类和对象

类和之前学的结构体类似

1、什么是类和对象？

在 C# 中，类（Class）是一个模板或者蓝图，用来描述一种事物的属性和行为。而对象（Object）是根据类创建出来的具体实例。你可以把类想象成一个设计图，而对象则是根据这个设计图建造出来的具体物品。

2、例子说明

2.1 例子1：

假设你有一个“车”的类。这个类可以包含“车”的一些属性（比如颜色、品牌）和行为（比如启动、刹车）。但这只是设计图，你没有实际的车。然后，你可以根据这个设计图制造具体的汽车（对象），例如一辆红色的奔驰车，一辆黑色的宝马车，等等。

(1) 类的定义：

你可以这样定义一个“车”的类：

class Car
{
    // 类定义的内容
}

这个类是一个模板，但它没有包含任何具体的属性或者行为，只是一个空的框架。

(2) 创建对象：

假设你想根据这个“车”类创建一辆具体的车，比如红色的奔驰。你就可以通过类来实例化一个对象：

Car myCar = new Car();

这里，myCar 就是一个对象，它是根据 Car 类创建的实例。通过 new 关键字，C# 会在内存中创建一个 Car 类的实例。

(3) 类和对象的关系：

• Car 是类，是一种“抽象的东西”。
• myCar 是对象，是一个“具体的东西”，它实际存在。

2.2 例子2：

类的比喻：

假设你设计了一个“人”的类（Person）。这个类会告诉你一个人应该有什么样的属性（例如姓名、年龄），应该做什么样的事（例如走路、吃饭）。但是“人”这个类本身，并不代表任何具体的人。

对象的比喻：

你根据这个“人”类，创建了一个叫做“张三”的对象。这个张三有自己的名字、年龄等具体信息。

代码实例：

假设我们有一个简单的类 Person，它描述了一个人的基本属性：

class Person
{
    public string Name;
    public int Age;
}

这个 Person 类是一个模板，描述了所有人的共有属性：姓名（Name）和年龄（Age）。但它并没有表示任何具体的“人”。

然后，你可以使用这个模板创建具体的人对象：

Person person1 = new Person();
person1.Name = "张三";
person1.Age = 25;

Person person2 = new Person();
person2.Name = "李四";
person2.Age = 30;

在上面的代码中：

• person1 和 person2 是两个对象，它们是根据 Person 类创建的实例。
• person1 代表一个具体的人（张三），有姓名和年龄。
• person2 代表另一个具体的人（李四），也有姓名和年龄。

3、总结：

• 类 是一个模板或者蓝图，用来描述事物的属性和行为。
• 对象 是根据类创建出来的具体实例，实际存在。

类是用来描述事物的一般特征和行为，而对象是类的具体体现。

二、成员变量（字段）和访问修饰符

成员变量（字段）和之前学的变量类似

1、成员变量（字段）

什么是成员变量？

成员变量是类（class）或结构体（struct）中的变量，它用于存储对象的状态信息。成员变量是类或结构体的一部分，它定义了对象的属性。每个类或结构体的实例（对象）都有自己的成员变量，可以通过实例来访问或修改这些成员变量。

在 C# 中，成员变量通常是在类或结构体内部声明的，但位于方法外部。成员变量可以具有不同的访问修饰符，如 private、public、protected 等，用来控制其访问权限。

成员变量语法结构

[访问修饰符] 变量类型 变量名;

示例：

public class Person
{
    // 成员变量
    public string Name; // 姓名
    public int Age;     // 年龄
}

在这个例子中，Name 和 Age 是 Person 类的成员变量。

成员变量默认值

当你在定义成员变量时，可以直接为它赋一个默认值。如果成员变量没有显式赋值，则会使用类型的默认值：

• 值类型（如 int、float） 的默认值是零（0）。
• 引用类型（如 string、object） 的默认值是 null。

public class Person
{
    // 成员变量并赋予默认值
    public string Name = "小明";  // 默认值为 "小明"
    public int Age = 18;         // 默认值为 18
}

成员变量的访问

成员变量的访问通常是通过类的实例来进行的

比如

public class Person
{
    // 成员变量并赋予默认值
    public string Name = "小明";  // 默认值为 "小明"
    public int Age = 18;         // 默认值为 18
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建 Person 类的实例
        Person person = new Person();
        
        // 输出对象的默认成员变量值
        Console.WriteLine(person.Name);  // 输出: 小明
        Console.WriteLine(person.Age);   // 输出: 18
    }
}

2、访问修饰符

访问修饰符用于定义类成员的可访问范围。在 C# 中，主要有以下几种访问修饰符：

2.1 几种访问修饰符

(1) public

• 含义：公开的，可以被任何类或方法访问。
• 用途：适用于希望任何地方都能访问的成员。
• 示例：

public class Car
{
    public string Make; // 公开字段
}

(2) private

• 含义：私有的，只有类内部的成员（方法或构造函数）可以访问。
• 用途：通常用来保护数据，避免外部直接修改。
• 示例：

public class Car
{
    private int year; // 私有字段，不能在类外访问
}

(3) protected

• 含义：受保护的，可以在当前类及其派生类（子类）中访问。
• 用途：当希望子类能够访问父类的成员时使用。
• 示例：

public class Car
{
    protected string model; // 受保护字段，可以在子类中访问
}

(4) internal

• 含义：内部的，只能在当前程序集中访问。类外的代码无法访问，但在同一个程序集中可以访问。
• 用途：适用于希望在当前程序集中共享成员，但不希望该成员被外部应用程序访问的情况。
• 示例：

public class Car
{
    internal string LicensePlate; // 仅在同一程序集中可访问
}

(5) protected internal

• 含义：受保护的内部成员，可以在当前程序集中或派生类中访问。
• 用途：适用于希望派生类和当前程序集中的任何类都能访问成员，但外部程序集无法访问该成员的情况。
• 示例：

public class Car
{
    protected internal string EngineNumber; // 派生类和同一程序集中的类可以访问
}

(6) private protected

• 含义：私有且受保护的成员，只能在当前类及其派生类（同一程序集中）中访问，其他地方无法访问。
• 用途：适用于希望成员只在当前类和派生类中访问，同时又不希望其他类访问的场景。
• 示例：

public class Car
{
    private protected string Vin; // 仅在当前类和派生类中可访问
}

2.2 默认访问修饰符

• 类成员（字段、方法等）：如果没有明确指定访问修饰符，字段和方法默认是 private（对于类成员变量）和 private（对于方法），这意味着只能在类内部访问。

• 类本身：如果没有明确指定，类默认是 internal 的，意味着类只能在同一程序集内访问。

2.3 访问修饰符的总结：

2.4 访问修饰符总结

• public 是最宽松的访问修饰符，任何类都可以访问被标记为 public 的成员。
• private 是最严格的访问修饰符，限制该成员只能在当前类内部访问。
• protected 和 private protected 都允许子类访问，但 private protected 限制访问范围仅限于同一程序集中的子类。
• internal 适用于将成员限定在同一程序集中访问，适合库开发中保护某些成员不被外部访问。

3、普通变量

普通变量是定义在方法内部的变量，用于存储方法中的临时数据。它们只在方法执行时存在，方法执行结束时就会被销毁。普通变量的作用域仅限于方法内部。

• 位置：普通变量通常定义在方法体内部。
• 生命周期：普通变量的生命周期仅限于方法调用时。在方法调用结束后，普通变量会被销毁。
• 作用范围：普通变量只能在其定义的代码块中访问，方法外部无法访问。

三、成员变量和普通变量

1、成员变量（Field）

成员变量是定义在类或结构体中的变量，用于表示类或结构体的状态。它属于类或结构体的实例（对象），或者在某些情况下属于类本身。成员变量可以用来存储类或结构体的数据。

• 位置：成员变量通常位于类的定义内部，但不在方法内。它们是类或结构体的一部分。
• 作用范围：成员变量的生命周期与类或对象的生命周期相同。它们在类的实例化时创建，在类的实例销毁时销毁。
• 修饰符：成员变量可以使用访问修饰符（如 private、public、protected、internal 等）来定义其访问权限。

示例：成员变量

public class Car
{
    // 这是一个成员变量
    public string make;  // 汽车品牌
    public string model; // 汽车型号
    private int year;    // 汽车生产年份，私有成员变量
}

在上面的示例中，make 和 model 是 Car 类的公共成员变量，而 year 是私有成员变量。

2、普通变量（Local Variable）

普通变量是定义在方法内部的变量，用于存储方法中的临时数据。它们只在方法执行时存在，方法执行结束时就会被销毁。普通变量的作用域仅限于方法内部。

• 位置：普通变量通常定义在方法体内部。
• 生命周期：普通变量的生命周期仅限于方法调用时。在方法调用结束后，普通变量会被销毁。
• 作用范围：普通变量只能在其定义的代码块中访问，方法外部无法访问。

示例：普通变量

public class Car
{
    public void Drive()
    {
        // 这是一个普通变量
        int speed = 60;  // 当前速度，只有在 Drive 方法中有效
        Console.WriteLine("The car is driving at " + speed + " km/h.");
    }
}

在上面的示例中，speed 是 Drive 方法中的普通变量，方法结束后 speed 变量将不再存在。

3、成员变量与普通变量的关系与区别

4、总结：

• 成员变量是属于类或结构体的变量，定义在类体内，用来描述类的状态或特征。
• 普通变量是定义在方法中的变量，仅在方法调用期间有效，用来存储临时数据。
• 两者的生命周期、作用范围、访问权限等有显著差异。

四、成员方法

在 C# 中，成员方法（或称为类方法）是定义在类内部的方法，用于执行类的某些操作或提供类的功能。成员方法可以访问类的成员变量，并且可以被类的实例调用。方法有时会有输入参数、返回类型以及访问修饰符，用来控制访问权限。

定义简单的成员方法

成员方法通常是在类或结构体内部定义的。方法定义包括方法的名称、返回类型、参数列表和方法体。

public class MyClass
{
    // 成员方法
    public void Greet()
    {
        Console.WriteLine("Hello, welcome to C#!");
    }
}

在上面的例子中，Greet 是 MyClass 类的一个成员方法。它没有返回值（void）且不接受任何参数。

成员方法其实和之前学的函数（方法）其实是一样的，这里就不再重新介绍了，不懂得小伙伴可以回头再去巩固。

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完结

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