C#详解属性

Posted 2021-01-02 hdk2016

目录结构：

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1. 属性和字段的区别
2. 无参属性
1. 自动实现的属性
2. 对象和集合初始化器
3. 匿名类型
4. System.Tuple类型
3. 有参属性
4. 属性的可访问性

在这篇文章中，将会详细介绍属性（Property）。属性总的分为两种，一种是有参属性（索引器），另一种是无参属性。

1.属性和字段的区别

属性（Property）和字段（Field）相比读者都是见到过的，他们的区别见如下代码：

    class Person {
        public String m_name;//字段
        public Int32 m_age;

        public String Name{//属性
            get { return m_name; }
            set { m_name = value; }//关键字value代表新值
        }
        public Int32 Age {
            get {return m_age;}
            set {m_age = value;}
        }
    }

从上面的定义的Person类可以看出，通常，封装了字段访问的方法就是访问器（属性）。

2.无参属性

无参属性就是如同上面的Person类中的属性，无索引器。

2.1 自动实现的属性

C#为无参属性提供了一种更简便的语法，称为自动实现属性（Automatically Implemented Property 简称为API）。
例如：

    class Person {
        public String Name{set;get;}
        public Int32 Age{get;set;}
    }

上面C#会自动为Name和Age属性声明字段，并且也会自动实现Name和Age属性的主体方法，分别设置和返回字段中的值。

2.2 对象和集合初始化器

经常要构造一个对象，并设置对象的一些公共属性（或字段），C#简化了这个常见的编程模式。
还是以上面的Person类举例，在有了Person类中，我们就可以声明对象和初始化值一步完成（通过无参构造器）：

Person person = new Person() { Name="jame",Age=12};

如果属性实现了IEnumerable或是IEnumerable<T>接口，那么属性就会被认为是集合，例如：

    class Classroom {
        public List<String> Student { set; get; }
    }

然后可以就使用如下的代码完成创建Classroom对象并且初始化Student属性值。

Classroom classroom = new Classroom() { Student = { "green","red","blue"} };

2.3 匿名类型

C#可以利用匿名类型来声明不可变（immutable）的元组类型。一旦类型声明完成后，就不可以更改。
例如：

var o1 = new {Name="jame",Age=12,Sex="男" };
//o1.Name = "231";//编译不通过，因为Name是只读属性。
Console.WriteLine(o1.Name);//jame
Console.WriteLine(o1.Age);//12
Console.WriteLine(o1.Sex);//男

上面的代码，C#自动创建一个匿名类型，并且含有Name、Age、Sex的只读属性。

通过上面的代码可以看出，C#提供匿名类型的语法是：

var o=new {perperty1=expression1,...,perpertyN=expressionN};

C#会推断每个表达式的类型，并且创建类型的私有字段，为每个字段创建公共只读属性，并且创建一个构造器来接受所有这些表达式。

2.4 System.Tuple类型

这里介绍一下System.Tuple类型，因为System.Tuple类型中的所有属性都是只读的。System.Tuple有好几个泛型版本，区别在于他们的元数（泛型参数的个数）。

//最简单的泛型Tuple类型
[Serializable]
public class Tuple<T1>{
    private readonly T1 m_Item1;
    public T1 Item1 { get { return m_Item1; } }
    public Tuple(T1 item1) {
        m_Item1 = item1;
    }
}
//最复杂的泛型Tuple泛型类型
[Serializable]
public class Tuple<T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, TRest>{
 
        private readonly T1 m_Item1;
        private readonly T2 m_Item2;
        private readonly T3 m_Item3;
        private readonly T4 m_Item4;
        private readonly T5 m_Item5;
        private readonly T6 m_Item6;
        private readonly T7 m_Item7;
        private readonly TRest m_Rest;
 
        public T1 Item1 { get { return m_Item1; } }
        public T2 Item2 { get { return m_Item2; } }
        public T3 Item3 { get { return m_Item3; } }
        public T4 Item4 { get { return m_Item4; } }
        public T5 Item5 { get { return m_Item5; } }
        public T6 Item6 { get { return m_Item6; } }
        public T7 Item7 { get { return m_Item7; } }
        public TRest Rest { get { return m_Rest; } }
 
        public Tuple(T1 item1, T2 item2, T3 item3, T4 item4, T5 item5, T6 item6, T7 item7, TRest rest) {
            m_Item1 = item1;
            m_Item2 = item2;
            m_Item3 = item3;
            m_Item4 = item4;
            m_Item5 = item5;
            m_Item6 = item6;
            m_Item7 = item7;
            m_Rest = rest;
        }
}

Tuple类从System.Object派生，并且实现了IStructuralEquatable, IStructuralComparable接口，它们的是可比较的。
栗子：

static void Main(string[] args)
{
    Tuple<Int32, Int32> vals = MinMax(12,21);
    Console.WriteLine(vals.Item1);//12
    Console.WriteLine(vals.Item2);//21
    Console.ReadLine();

}
static Tuple<Int32, Int32> MinMax(Int32 a, Int32 b) {
    return new Tuple<int, int>(Math.Min(a,b),Math.Max(a,b));
}

3.有参属性

我们将属性的get访问器是否能接受参数，分为无参属性和有参数属性（索引器）。

CLR本身是不区分有参属性和无参属性的。对CLR来说，每个属性只是类型定义的一对方法和元数据。不同的编程语言使用使用了不同的语法来创建有参属性，C#使用this[...]作为表达器索引的语法，因此C#只支持在对象的实例上定义索引器。
例如：

class BitArray {
    private Byte[] m_byteArray;
    private Int32 m_numBits;

    public BitArray(Int32 numBits) {
        //验证实参
        if (numBits <= 0)
            throw new ArgumentException("numBits must be > 0");
        //保存位的个数
        m_numBits = numBits;
        //为位分配字节
        m_byteArray=new Byte[(numBits+7)/8];//之所以要加7，因为即使位数小于8，也应该有一个字节。
    }
    //下面是索引器（有参属性）
    public Boolean this[Int32 bitPos] {
        get {
            if (bitPos < 0 || bitPos >= m_numBits) {
                throw new ArgumentException("bitPos");
            }
            return (m_byteArray[bitPos/8]&(1<<(bitPos%8)))!=0;//判断下标(bitPos%8)位的值是否不是0
        }
        set {
            if (bitPos < 0 || bitPos >= m_numBits)
            {
                throw new ArgumentException("bitPos");
            }
            if (value)
            {
                //将指定索引处的位设置为true
                m_byteArray[bitPos / 8] = (Byte)(m_byteArray[bitPos / 8] | (1 << (bitPos % 8)));//将下标(bitPos%8)位的值设置为1
            }
            else {
                //将指定索引处的位设置为false
                m_byteArray[bitPos / 8] = (Byte)(m_byteArray[bitPos / 8] & ~(1 << (bitPos % 8)));//将下标(bitPos%8)的位的值设置0
            }
        }
    }
}

然后就可以像如下这样来使用BitArray的索引器了。

BitArray ba = new BitArray(14);
//调用set访问器，将所有偶数位都设置为true
for (Int32 x = 0; x < 14; x++) {
    ba[x]=(x%2==0);
}
//调用get访问器，显示所有位的状态。
for (Int32 x = 0; x < 14; x++) {
    Console.WriteLine("Bit "+x+" is "+(ba[x]?"On":"Off"));
}

4.属性的可访问性

有时希望为get访问器方法提供一个可访问性，为set访问器方法指定另一种可访问器。
例如：

public class SomeType{
    private String m_name;
    public String Name{
        get{return m_name;}//默认
        protected set{m_name=value;}//指定为protected
    }
}