《C#程序設(shè)計(jì)》課件第6章類和方法

類和方法思政目標(biāo)：

?理論來源于實(shí)踐，通過實(shí)踐操作，激發(fā)對編程的興趣

?通過面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法的學(xué)習(xí)，提高抽象思維能力技能要求：

?掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本概念

?了解類與對象、字段、屬性、方法的概念及用法

?理解并掌握Main()函數(shù)和static方法的用法實(shí)踐目標(biāo)：

?根據(jù)示例，對所學(xué)的概念進(jìn)行驗(yàn)證

?熟練應(yīng)用面向?qū)ο蠓椒▽?shí)現(xiàn)編程設(shè)計(jì)

?能夠通過練習(xí)進(jìn)一步認(rèn)識面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法第6章類與成員類方法類的派生類與成員01PART面向?qū)ο笫且环N軟件開發(fā)方法，它的三大基本特征如下類與對象（1）封裝。它將數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的操作封裝為一個(gè)有機(jī)不可分割的整體，對外隱藏具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)可重用、易維護(hù)等優(yōu)秀特性。（2）繼承。子類從父類獲得父類特征，同時(shí)也可以擴(kuò)展自己新的特征。繼承也能實(shí)現(xiàn)代碼重用。（3）多態(tài)。多態(tài)性意味著有多重形式，往往表現(xiàn)為“一個(gè)接口，多個(gè)功能”。類是面向?qū)ο笞罨尽⒆钪匾母拍?，它定義了數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)所做的操作，帶有一定的封閉性。類與成員類屬于抽象概念，是對象的模板；對象屬于具體概念，是類的具體化表示，對象會被分配物理內(nèi)存。類一般的定義方式如圖6-1所示。應(yīng)注意的是，成員類型不同，則定義方式不相同。類與對象類與成員類的定義方式類與對象類與成員實(shí)例化的操作方式是：借助關(guān)鍵字new，從類中獲得對象字段類與成員字段即類中的常量或者變量，它使類具備封裝數(shù)據(jù)的能力。字段的聲明方式即變量的聲明方式，常用方法是將字段聲明為private，然后通過屬性、方法等來訪問其內(nèi)容。private聲明的字段在該類或者該類的實(shí)例化對象外無法直接訪問，若希望直接訪問，可使用public聲明的字段，其訪問方式是在類名或者實(shí)例化對象名后面通過“.”來訪問字段類與成員上面的示例可以看到字段的定義方式、字段修飾符（private和public）的作用、字段的使用以及類與對象的關(guān)系。同時(shí)，也可以使大家更深刻的理解類的抽象和對象的具體，以及類的封裝特性和抽象特性。上面出現(xiàn)的star類實(shí)例化后得到不同的對象，但是對象在類的抽象層次上是一致的，即都包含姓名和年齡。屬性類與成員常規(guī)屬性常規(guī)屬性需要具體的實(shí)現(xiàn)get（讀訪問器）或者set（寫訪問器），而且一般需要有一個(gè)字段與之相對應(yīng)屬性類與成員常規(guī)屬性屬性類型取決于get和set：get和set同時(shí)具備時(shí)，該屬性是一個(gè)可讀可寫屬性；只有g(shù)et時(shí)稱為只讀屬性；只有set時(shí)稱為只寫屬性?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況決定這兩個(gè)訪問器的取舍。類與成員常規(guī)屬性示例類與成員常規(guī)屬性示例屬性類與成員自動屬性自動屬性簡化了封裝數(shù)據(jù)字段的過程，減輕了定義私有返回字段和相關(guān)屬性成員的工作，即在該方式下，無須定義一個(gè)相應(yīng)的私有字段，也不必要寫“return…”和“…=value;”這兩個(gè)語句方法類與成員方法的定義與使用（1）訪問修飾符可以取public、private、internal和protected等，常用的有public和private。當(dāng)private修飾的方法在類或者對象外無法直接訪問時(shí)，可使用public修飾（2）方法的返回值類型根據(jù)實(shí)際需要擬定，可通過return關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)，無須返回值時(shí)應(yīng)使用void。（3）方法名是一個(gè)有意義的標(biāo)識符，需要描述出方法的用途。（4）方法參數(shù)列表可為數(shù)組。（5）方法體包含了調(diào)用方法時(shí)實(shí)際執(zhí)行的語句。方法類與成員方法類與成員上面方法雖然實(shí)現(xiàn)無返回值，但是其內(nèi)部的輸出方式并不合適?，F(xiàn)在需要將它修改為有返回值的方法，下面的代碼僅給出方法的定義和調(diào)用部分程序的執(zhí)行結(jié)果不變。這個(gè)示例中，Introduce()方法有返回值，其返回值是字符串類型。此時(shí)Introduce()方法僅將信息準(zhǔn)備好，然后由調(diào)用方完成信息的輸出方法類與成員方法像是一個(gè)工廠，根據(jù)提供的原材料生產(chǎn)產(chǎn)品供外部使用。通過有參的方法來處理數(shù)據(jù)程序的運(yùn)行結(jié)果同上例。這個(gè)例子中不需要屬性，也可以完成對數(shù)據(jù)的處理，該程序還存在一個(gè)年齡非法的問題，只需在方法內(nèi)部加入適當(dāng)?shù)臋z測代碼即可。上面的例子演示了屬性和方法一同完成程序的過程：先用屬性存儲基本數(shù)據(jù)，然后通過方法的操作把這些數(shù)據(jù)變得有價(jià)值，最后經(jīng)過方法將加工后的產(chǎn)品送出，這就是封裝。封裝的優(yōu)勢是調(diào)用方不需要在意產(chǎn)品加工過程。封裝是將數(shù)據(jù)和操作融為一個(gè)有機(jī)整體。類通過字段存儲數(shù)據(jù)，通過屬性完成對字段的訪問，通過方法來對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，然后將操作得到的結(jié)果交給調(diào)用方。方法類與成員方法的重載重載的構(gòu)成需要方法滿足如下條件：（1）方法名相同。（2）方法名之外的其他方法簽名指標(biāo)不能完全相同。（3）返回值不屬于方法簽名的內(nèi)容，所以不能通過返回值的不同來實(shí)現(xiàn)重載。（4）不能通過static來實(shí)現(xiàn)重載，即若兩個(gè)方法一樣，僅一個(gè)為static，一個(gè)為非static，兩個(gè)方法無法構(gòu)成重載，也無法通過編譯。方法類與成員方法的重載方法的重載可以將兩個(gè)Introduce()方法都保留在star類中方法類與成員參數(shù)的個(gè)數(shù)不定問題——paramsparams可以用于方法參數(shù)個(gè)數(shù)不定的場合，且調(diào)用方式靈活從該例可以看出：params是應(yīng)對參數(shù)不定問題的好方法。上面示例中定義了一個(gè)數(shù)組并且將數(shù)組作為參數(shù)傳遞。params關(guān)鍵字使用時(shí)，需要注意以下三點(diǎn)：（1）一個(gè)方法中最多只能出現(xiàn)一個(gè)params。（2）當(dāng)參數(shù)為params修飾時(shí)，要防止外界傳入非法參數(shù)，如null。（3）params只能放到所有參數(shù)的最后面，即params修飾的參數(shù)后面不能再有參數(shù)。方法類與成員this當(dāng)參數(shù)與類的字段重名時(shí)，代碼雖然沒有錯(cuò)誤，編輯器卻會出現(xiàn)警告方法類與成員this顯然，輸出結(jié)果存在問題，此問題解決方法也很簡單，使用this關(guān)鍵字即可，this關(guān)鍵字用于指示當(dāng)前對象“自己”。將上面的代碼用this進(jìn)行改寫方法類與成員this顯然，輸出結(jié)果存在問題，此問題解決方法也很簡單，使用this關(guān)鍵字即可，this關(guān)鍵字用于指示當(dāng)前對象“自己”。將上面的代碼用this進(jìn)行改寫類方法02PARTMain（）函數(shù)類方法Main()函數(shù)也稱Main()方法，它是一種特殊的方法。其特殊之處如下：（1）Main()函數(shù)是可執(zhí)行程序的入口點(diǎn)，且是唯一的入口點(diǎn)。（2）Main()函數(shù)可以帶一個(gè)字符串?dāng)?shù)組參數(shù)，也可以不帶參數(shù)。（3）Main()函數(shù)一般為void類型的，也可以聲明為int類型。（4）Main()函數(shù)可以聲明為static，也可以聲明為非static類型。（5）應(yīng)用程序的執(zhí)行在Main()中開始，也在Main()中結(jié)束，對應(yīng)的線程為主線程。參數(shù)傳遞演示Main（）函數(shù)類方法編譯上述程序?yàn)閐ll或者exe。本示例編譯得到MainTest.exe（注意上述程序中要將類和Main()方法聲明為public），然后新建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，接著添加對剛剛生成的MainTest.exe的引用返回值演示Main（）函數(shù)類方法將程序編譯為MainTest.dll，注意當(dāng)Main()方法為非static時(shí)，是無法編譯為exe的，然后新建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，引用MainTest.dll非靜態(tài)Main()函數(shù)演示由于在MainTest中，Main()函數(shù)聲明為非static的，故使用時(shí)需要先實(shí)例化Static類方法類的成員類型分為靜態(tài)的和非靜態(tài)的，因而方法也分為靜態(tài)方法和非靜態(tài)方法（即實(shí)例方法），使用static的方法是靜態(tài)方法，沒有使用的就是非靜態(tài)方法。靜態(tài)方法和非靜態(tài)方法的區(qū)別是：靜態(tài)方法屬于類所有，非靜態(tài)方法屬于用該類定義的對象（實(shí)例）所有。是否使用static可以在訪問方式上直觀體現(xiàn)出來。除了構(gòu)造函數(shù)外，其他成員的訪問方式有如下特點(diǎn)：使用static時(shí)，通過類名和“.”即可訪問；未使用static時(shí)，通過類的對象和“.”來訪問。Static類方法static成員被類的所有實(shí)例對象共享，因此，它可以用于同一個(gè)類的多個(gè)對象之間通信。static變量（也常被稱為類變量）的默認(rèn)值規(guī)則為：數(shù)值類型的默認(rèn)為0；布爾類型的默認(rèn)值為false；引用類型的默認(rèn)值為null。static修飾構(gòu)造函數(shù)時(shí)，該構(gòu)造函數(shù)稱為靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。Static類方法Static類方法從執(zhí)行結(jié)果可以看到：（1）靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)在創(chuàng)建類的實(shí)例化對象之前執(zhí)行且僅執(zhí)行一次，而普通的構(gòu)造函數(shù)需要實(shí)例化一次就執(zhí)行一次。（2）程序兩個(gè)屬性的賦值初始化都是在構(gòu)造函數(shù)中完成。（3）普通構(gòu)造函數(shù)在實(shí)例化時(shí)才會執(zhí)行，普通方法則需要在實(shí)例化之后才能通過實(shí)例化對象來調(diào)用。（4）靜態(tài)屬性及靜態(tài)方法都需要用類名來訪問，若用實(shí)例化對象，則訪問無法成功。Static類方法使用static時(shí)還需要注意如下九點(diǎn)。（1）靜態(tài)方法中不能直接使用非靜態(tài)成員，因?yàn)榉庆o態(tài)成員與實(shí)例相關(guān)，可以通過對象（即“對象.非靜態(tài)成員”方式）間接使用，但非靜態(tài)方法中可以使用靜態(tài)成員。（2）靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)一定是無參數(shù)。（3）靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)不可繼承，也不能被直接調(diào)用。（4）當(dāng)靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)和實(shí)例構(gòu)造函數(shù)同時(shí)存在時(shí)，首先調(diào)用靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。（5）靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)不能使用訪問修飾符，如public、private都不能使用。（6）類的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)在給定應(yīng)用程序域中至多執(zhí)行一次，只有創(chuàng)建類的實(shí)例或者引用類的任何靜態(tài)成員才會激發(fā)。（7）如果我們在類中定義了靜態(tài)變量，但是又沒有定義靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)，那么框架也會幫助自動生成一個(gè)靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)來讓自身調(diào)用。（8）如果類中包含程序入口的Main()函數(shù)，則該類的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)將在調(diào)用Main()函數(shù)之前執(zhí)行。執(zhí)行類的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)時(shí)，要按照代碼順序執(zhí)行那些被初始化的靜態(tài)字段。（9）一個(gè)類可以同時(shí)擁有實(shí)例構(gòu)造函數(shù)和靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)，這是唯一可以具有相同參數(shù)列表的同名方法共存的情況。構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)類方法構(gòu)造函數(shù)（也叫構(gòu)造方法）是一類特殊的方法，它與普通方法的不同之處體現(xiàn)在以下五個(gè)方面。（1）構(gòu)造函數(shù)的函數(shù)名稱必須與類名相同。（2）構(gòu)造函數(shù)可以帶參數(shù)，但不能有返回值。（3）構(gòu)造函數(shù)可隱式匹配，不能顯式調(diào)用。當(dāng)有多個(gè)構(gòu)造函數(shù)共存時(shí)，將由實(shí)例化時(shí)所傳入的參數(shù)情況而自動匹配最佳的構(gòu)造函數(shù)。（4）如果沒有給類定義一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，系統(tǒng)就會自動生成一個(gè)無參構(gòu)造函數(shù)。若有自行編寫的構(gòu)造函數(shù)，無論其是否帶參數(shù)，系統(tǒng)都不會再自動生成。（5）構(gòu)造函數(shù)是在實(shí)例化類時(shí)執(zhí)行，即通過new來隱式調(diào)用，故常在構(gòu)造函數(shù)中做初始化工作。構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造函數(shù)的訪問修飾符一般為public，根據(jù)需要，也可以選擇其他訪問修飾符。前面講解方法和屬性時(shí)，程序通過屬性賦值指定類的實(shí)例化對象的信息，通過方法將信息做適當(dāng)處理后輸出。下面將使用構(gòu)造函數(shù)來完成類似功能構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)類方法構(gòu)造函數(shù)從上述內(nèi)容可以看到，構(gòu)造函數(shù)的執(zhí)行時(shí)機(jī)是類被實(shí)例化時(shí)，此時(shí)，系統(tǒng)會自動根據(jù)用戶實(shí)例化時(shí)的情況調(diào)用與之匹配的構(gòu)造函數(shù)。構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)類方法析構(gòu)函數(shù)用于程序的收尾和善后處理工作，從內(nèi)存釋放類實(shí)例所占用的資源；構(gòu)造函數(shù)則用于程序的初始化工作。析構(gòu)函數(shù)的特殊性表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：（1）析構(gòu)函數(shù)的名字與類名相同，但它前面需要加一個(gè)浪形符號，即“~”。（2）析構(gòu)函數(shù)不能帶參數(shù)，也沒有返回值。（3）析構(gòu)函數(shù)不能被繼承，也不能被重載。

（4）撤銷對象時(shí)，會自動調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。析構(gòu)函數(shù)如果用戶沒有編寫析構(gòu)函數(shù)，編譯系統(tǒng)會自動生成一個(gè)默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)，該析構(gòu)函數(shù)沒有任何操作，所以許多簡單的類中并沒有定義顯式的析構(gòu)函數(shù)。類的派生03PART繼承類的派生繼承是在現(xiàn)有類（父類）上建立新類（子類）的處理過程，它使子類自動的獲得父類所具備的特性，這使得創(chuàng)建和維護(hù)應(yīng)用程序變得更容易。聲明一個(gè)star類，包含Name屬性、Age屬性和Introduce方法繼承類的派生再聲明一個(gè)singer類通過比較上面的兩個(gè)類，可以看到，兩個(gè)類雖然不一樣，但卻具有很多相同的代碼，邏輯上兩者也有一定的關(guān)系，singer類具備star類所有的特性，這正是繼承的典型特性繼承類的派生接下來就利用繼承的特性來對singer類進(jìn)行改寫繼承類的派生程序運(yùn)行結(jié)果驗(yàn)證了singer類繼承了star類的屬性。程序雖然順利執(zhí)行，但忽略了一個(gè)問題：現(xiàn)在是singer類，一個(gè)singer的自我介紹還應(yīng)包含一個(gè)代表歌曲。把這個(gè)介紹放到Introduce中的方法很簡單，只需要把Introduce()方法按照自己的要求重新寫一遍即可多態(tài)類的派生講多態(tài)前，先來看個(gè)繼承的例子。首先看基類該類派下衍生兩個(gè)子類多態(tài)類的派生兩個(gè)子類的輸出很明顯存在問題，其表達(dá)形式應(yīng)該更貼切一些，如singer輸出“我是一個(gè)歌星！”，而filmStar輸出“我是一個(gè)影星！”多態(tài)類的派生從該上例中可以看到：如果子類和父類有同名成員，則子類成員將會隱藏從父類那里繼承而來的同名成員。若期望子類的方法被執(zhí)行，且父類的同名方法不被隱藏也得到執(zhí)行，可以在子類方法中通過base關(guān)鍵字來調(diào)用父類同名方法多態(tài)類的派生警告的問題，解決方法是使用new關(guān)鍵字，此時(shí)的new關(guān)鍵字表示子類明確地聲明它要隱藏繼承過來的同名方法。改