第1章 类和对象——定义类和创建对象

Posted 2021-03-07 qy1234

1.1     定义类、创建对象

在编程时，要定义类，然后在创建这个类的对象（实例）。

1.1.1 定义类

定义类的语法个式如下：

访问修饰符 Class 类名

{

    类的成员1；

    ................

    类的成员n；      

}

各项的含义如下。

1)  “访问修饰符”用来限制类的作用范围或访问级别，类的修饰符只有public和internal两种（嵌套类除外）。其中，声明为public的类可以被任何其他类访问；声明为internal的类智只能从同一个程序集的其他类中访问，即只有当前项目中的代码才能访问。若省略访问修饰符，则默认为internal。

2)   “类名”的命名与变量命名规则相同，类名使用Pascal命名规范。类名使用能够反映类功能的名词或名词短语。单独定义的类文件名要能够反映类的内容，最好是与类同名。

1.1.2 类的成员

在类的定义汇中，类的成员包含字段成员、方法成员等。字段成员用于描述状态，方法成员用于描述操作。

1.字段

类的成员变量又称为字段成员，字段成员也称成员变量，格式如下。

访问修饰符数据类型字段名=初值；

1）如果不希望其他类访问该成员，则在定义该类的成员时，“访问修饰符”使用protected或private；如果希望其他类访问该成员，则在定义该类的成员下，用public访问符，例如：

public string  name; //姓名

2）“字段名”使用camel命名规范来命名，使用名词定义字段名称。

3）“初值”表示该字段的初始状态，例如：

public  int age=18；//年龄，整型，初值18岁

2. 方法成员

在类的定义汇总，类的方法成员在C#中称为方法，在其他程序语言中称为函数，格式如下。

访问修饰符 返回值类型  方法名（形参列表）

{

      方法体；

       [return 表达式;]

}

 1）这里介绍的方法成员，其“访问修饰符”不能是私有的private或受保护的protected,要声明为public，才能在，才能在其他类中访问到。

2）“返回值类型”可以是string、int等基本数据类型，也可以是类类型。如果盖方法不返回值，则使用void关键字。

采用以下形式声明一个无参数的、不返回值的方法：

public void  SampleMethod()

{

      方法体；

}

方法执行完毕后可以不返回任何值，也可以返回一个值。如果方法有返回值，那么方法体重必须要有return语句，且return语句必须指定一个与方法声明中的返回类型一致的表达式；如果方法不返回任何值，则返回类型为void。方法体内可以有return语句，也可以没有return语句，return语句的作用是立即退出方法执行。

3）“方法名”使用Pascal命名规范，应使用动词或动词短语。在一个类中，访问修饰符或功能相同的方法应该放在一起。

4）“形参列表”是包括类型名和名称的列表，类型可以是简单数据类型，也可以是类类型。

形参列表可以没有，也可以多个。即使不带参数也要在方法名加一对圆括号。形参列表的形式如下。

类型1形参1，类型2形参2，…

方法成员中的“形参列表”是形参参数表（简称形参parameter）,是在定义方法的时候使用的参数，目的用来接收调用该方法时传入的参数。形参的本质是一个名字，不占用内存空间。

5）“方法体”就是方法中的0个或多个语句。

 

 【例1-1】 使用面向对象的思想描述并抽象出学生类。

功能描述：常用的学生信息有姓名、性别、年龄、班级等基本信息，学习完一门课程后需要参加考试，只有考试通过后才能进入下一门课的学习。请根据描述，从对象抽象出学生类。要求定义学生类，并在主方法中实例化学生对象。

思路分析如下。

1）分析问题：学生学习课程。

2）提炼对象：学生。

3）分析对象的状态：姓名、性别、年龄、班级等。

4）分析对象的操作：学习、考试等。

5）定义类：学生类Student。

状态：

姓名name

性别gender

年龄age

班级grade

操作：

显示学习的课程Study（course），course是显示的课程名称

显示考试的课程Exam（course，score），course课程，score成

【课堂练习1-2】请使用面向对象的思想描述并抽象出“台湾烧仙草奶茶连锁店”的类。

功能描述：不同的“台湾烧仙草奶茶连锁店”具有相同的环境、奶茶品种、价格、服务等，显示某编号奶茶店的信息。

 

【例1-2】  使用面向对象的思想描述长方体类。

功能描述：长方体有3条棱，分别叫作长方体的长，宽，高。用这3条棱既能描述一个长方体，也可以计算长方体的体积、表面积。

思路分析如下。

1）  分析问题：用长方体的3条棱就能描述一个长方体，计算长方体的体积、表面积。

2）  提炼对象：长方体。

3）  分析对象的状态：长，宽，高。

4）  分析对象的操作：计算长方体的体积、表面积。

5）  定义类：长方体类Cuboid。

状态：

长length

宽width

高height

操作：

计算长方体的体积Cubage，长方体的体积=长×宽×高计算长方体的表面积TotalArea，长方体的表面积=（长×宽+长×高+宽×高）×2

1.1.2 成员变量

成员变量是在类中定义的变量，字段、属性都能够叫作成员变量。定义在方法中的变量称为局部变量。

1.成员变量与this关键字

如果局部变量的名字与成员变量的名字相同，要想再该方法中使用成员变量，必须使用this关键字。在C#中，this关键字有多种用法，这里介绍在类定义中的用法，this用于区分成员变量和局部（本地）变量（或参数）。This关键字就是表示类中定义的成员名

【例1-3】定义一个名为Person的类，类中包括字段：name（姓名）、gender（性别）、age（性别），包括方法：Study（）、Work（）。代码如下。

上面Study()、Work()方法中的this.name表示成员名，name、age表示形式参数或局部（本地）变量。在方法中，通过this可以语义上区分成员名、参数名（或局部变量）。

注意：在实际编程中是不建议参数名与字段名相同的，这样做降低了代码的易读性，这里只是为了说明this关键字的用法而已。

2. 成员变量与局部变量的区别

1)  成员变量

1. 成员变量定义在类中，在整个类中都可以访问

2. 成员变量随着对象的建立而建立，随着对象的消失而消失，存在于对象所在的堆内存中。

3.  成员变量有默认初始化值

2)   局部变量

1. 局部变量只定义在局部氛围内，如方法（函数）内、语句内等，只在所属区域有效。

2. 局部变量存在于栈内存中，作用范围结束后，变量空间会自动释放。

3.  局部变量没有默认初始化值。

4.  在使用变量是需要遵循的原则：就近原则。首先在局部范围找，有就使用，接着在成员位置找。

3)    成员变量与局部变量的区别

1. 在类中的位置不同

成员变量：在类中方法外面

局部变量：在方法或者代码块中，或者方法的声明上（即在参数列表中）

 2. 在内存中的位置不同

成员变量：在堆中（方法区中的静态区）。

局部变量：在栈中。

 3. 生命周期不同

成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失

局部变量：随着方法的调用或者代码块的执行而存在，随着方法的调用完毕或者代码块的执行完毕而消失。

 4. 初始值不同

成员变量：有默认初始值

局部变量：没有默认初始值，使用之前需要赋值，否则编译器会报错（The localvariable xxx may not have been initialized）。

1.3 创建对象

类是创建对象的模板，一个类可以创建多个对象，每个对象都是类类型的一个变量；创建对象的过程也叫类的实例化。每个对象都是类的一个具体实例（Instance）,拥有类的成员变量和成员方法。

1.3.1 对象的声明与实例化

对于已经定义的类，就可以用它作为数据类型来创建类的对象，简称对象。创建类的对象分为以下两个步骤。

1.声明对象引用变量

类名 对象名；

1)  “类名”是已经定义的类名称。

2)  “对象名”使用camel命名规范来命名，使用名词命名对象名称

例如，声明一个Student类型的对象stu，代码如下。

Student stu ； //声明Student类的类型对象stu，但未实例化

上面代码，只声明了Student类型的变量，并没有对类中的成员赋值，即未实例化，类成员没有实例化将不能访问

2.创建类的实例

创建类的实例也称实例化一个类的对象，简称创建对象。可以对已声明的对象进行实例化（也称初始化），实例化对象需要使用运算符new。其语法格式如下。

 

对象名=new 类名（参数列表）；

“参数列表”是可选的，根据类的构造函数来确定。“参数列表”将在构造函数中介绍。

例如，下面代码创建Student类的实例，并赋给stu对象，对stu对象进行初始化，

Stu=new student（）；//创建Student类的实例，并把引用地址赋给stu

通常是把上面声明对象与实例化对象的两个语句合在一起，其语法格式如下。

 

类名 对象名=new 类名（参数列表）；

例如，把上面两汉代码写在一起，代码如下。

Student stu=new Student（）; //声明Student类型的对象，并初始化stu对象

使用类声明的对象，实质上是一个引用类型变量，使用运算符new 和构造函数来实例化对象并获取内存空间。

 

注意：有关类的实例（对象）的声明与创建不能放在该类的内部，只能在外部（即其他类中），通常写在class Program类的Main（）方法中。

1.1.3  对象成员的访问

类或对象成员的访问，可分为在本类内使用该成员、实例成员的访问和实例方法的访问3种方式。

 1.  在本类内使用成员

如果在本类内使用成员，类名可以省略，用this表示本类内的成员。格式如下。

this.成员

this.成员

2.  实例成员的访问

如果在其他类中访问实例成员，格式如下。

对象名.成员名

说明：“.”是一个运算符，其功能是访问指定类型或命名空间的成员。

例如，下面代码为对象的成员赋值：

stu.gender=”女”; //为stu对象的gender成员赋值

3.  实例方法的访问

实例方法的使用格式如下。

对象名.方法名（实参列表）;

在调用方法时，实际参数（简称实参argument）将赋值给形参。因而，必须注意实参的个数、类型，应与形参一一对象，并且必须要有确定的值。实参的本质是一个变量，并且占用内存空间。只有在程序执行过程中调用了方法，形参才有可能得到具体的值，并参与运算求得方法值。实参列表的形式如下。

 

实参1，实参2，…

 

使用带有返回值的方法使用时，调用实例方法的格式一般采用：

 

变量名=对象名.方法名（实参1，实参2，…….）;

 

如果不需要使用方法的返回值，则采用如下调用格式：

 

对象名.方法名（实参1，实参2，……）;

例如，下面代码：

stu.Study（“英语”）; //访问stu对象的study（）方法，实参是“英语”

【例1-4】在【例1-1】定义类的基础上，在Program类的Main（）方法中编写如下代码。

【课堂练习1-5】请在【课堂练习1-2】定义类的基础上编写代码，在主程序中编写创建对象，给字段赋值，调用方法的代码。

【例1-6】在【例1-2】定义类的基础上，在Program类的Main（）方法中编写如下代码。