详解C#编程中构造函数的使用
当类或结构创建时,其构造函数调用。构造函数与选件类或结构相同,并且,它们通常用于初始化新对象的数据成员。
在下面的示例中,使用一个简单的构造函数定义了名为 taxi 的类。然后使用 new 运算符来实例化该类。在为新对象分配内存之后,new 运算符立即调用 taxi 构造函数。
public class taxi { public bool isinitialized; public taxi() { isinitialized = true; } } class testtaxi { static void main() { taxi t = new taxi(); console.writeline(t.isinitialized); } }
不带参数的构造函数称为“默认构造函数”。无论何时,只要使用 new 运算符实例化对象,并且不为 new 提供任何参数,就会调用默认构造函数。
除非类是 static 的,否则 c# 编译器将为无构造函数的类提供一个公共的默认构造函数,以便该类可以实例化。
通过将构造函数设置为私有构造函数,可以阻止类被实例化,如下所示:
class nlog { // private constructor: private nlog() { } public static double e = math.e; //2.71828... }
结构类型的构造函数与类的构造函数类似,但是 structs 不能包含显式默认构造函数,因为编译器将自动提供一个构造函数。此构造函数会将 struct 中的每个字段初始化为默认值。然而,只有当 struct 用 new 实例化时,才会调用此默认构造函数。例如,下面的代码使用 int32 的默认构造函数,因此您可以确信整数已初始化:
int i = new int(); console.writeline(i);
不过,下面的代码却会导致编译器错误,因为它没有使用 new,而且尝试使用尚未初始化的对象:
int i; console.writeline(i);
或者,基于 structs 的对象(包括所有内置数值类型)可以初始化或赋值后使用,如下面的示例所示:
int a = 44; // initialize the value type... int b; b = 33; // or assign it before using it. console.writeline("{0}, {1}", a, b);
因此对值类型调用默认构造函数不是必需的。
类和 structs 都可以定义具有参数的构造函数。带参数的构造函数必须通过 new 语句或 base 语句来调用。类和 structs 还可以定义多个构造函数,并且二者均不需要定义默认构造函数。例如:
public class employee { public int salary; public employee(int annualsalary) { salary = annualsalary; } public employee(int weeklysalary, int numberofweeks) { salary = weeklysalary * numberofweeks; } }
可以使用下列语句中的任一个语句来创建此类:
employee e1 = new employee(30000); employee e2 = new employee(500, 52);
构造函数可以使用 base 关键字来调用基类的构造函数。例如:
public class manager : employee { public manager(int annualsalary) : base(annualsalary) { //add further instructions here. } }
在此示例中,基类的构造函数在执行构造函数块之前被调用。 base 关键字可带参数使用,也可不带参数使用。构造函数的任何参数都可用作 base 的参数,或用作表达式的一部分。有关更多信息,请参见base(c# 参考)。
在派生类中,如果不使用 base 关键字来显式调用基类构造函数,则将隐式调用默认构造函数(如果有的话)。这意味着下面的构造函数声明在效果上是相同的:
public manager(int initialdata) { //add further instructions here. } public manager(int initialdata) : base() { //add further instructions here. }
如果基类没有提供默认构造函数,派生类必须使用 base 显式调用基构造函数。
构造函数可以使用 this 关键字调用同一对象中的另一构造函数。和 base 一样,this 可带参数使用也可不带参数使用,构造函数中的任何参数都可用作 this 的参数,或者用作表达式的一部分。例如,可以使用 this 重写前一示例中的第二个构造函数:
public employee(int weeklysalary, int numberofweeks) : this(weeklysalary * numberofweeks) { }
上一示例中对 this 关键字的使用导致此构造函数被调用:
public employee(int annualsalary) { salary = annualsalary; }
构造函数可以标记为 public、private、protected、internal 或 protectedinternal。这些访问修饰符定义类的用户构造该类的方式。有关更多信息,请参见访问修饰符。
实例构造函数
使用 new 表达式创建某个类的对象时,会使用实例构造函数创建和初始化所有实例成员变量。要初始化静态类或非静态类中的静态变量,必须定义静态构造函数。
下面的示例演示实例构造函数:
class coords { public int x, y; // constructor public coords() { x = 0; y = 0; } }
注意
为了清楚起见,此类包含公共字段。建议在编程时不要使用公共字段,因为这种做法会使程序中任何位置的任何方法都可以不受限制、不经验证地访问对象的内部组件。数据成员通常应当为私有的,并且只应当通过类方法和属性来访问。
只要创建基于 coords 类的对象,就会调用此实例构造函数。诸如此类不带参数的构造函数称为“默认构造函数”。然而,提供其他构造函数通常十分有用。例如,可以向 coords 类添加构造函数,以便可以为数据成员指定初始值:
// a constructor with two arguments: public coords(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; }
这样便可以用默认或特定的初始值创建 coord 对象,如下所示:
coords p1 = new coords(); coords p2 = new coords(5, 3);
如果某个类没有构造函数,则会自动生成一个默认构造函数,并使用默认值来初始化对象字段。例如,int 初始化为 0。有关默认值的更多信息,请参见 默认值表(c# 参考)。因此,由于 coords 类的默认构造函数将所有数据成员都初始化为零,因此可以将它完全移除,而不会更改类的工作方式。本主题的稍后部分的示例 1 中提供了使用多个构造函数的完整示例,示例 2 中提供了自动生成的构造函数的示例。
也可以用实例构造函数来调用基类的实例构造函数。类构造函数可通过初始值设定项来调用基类的构造函数,如下所示:
class circle : shape { public circle(double radius) : base(radius, 0) { } }
在此示例中,circle 类将表示半径和高度的值传递给 shape(circle 从它派生而来)提供的构造函数。使用 shape 和 circle 的完整示例请见本主题中的示例 3。
示例 1
下面的示例说明包含两个类构造函数的类:一个类构造函数没有参数,另一个类构造函数带有两个参数。
class coords { public int x, y; // default constructor: public coords() { x = 0; y = 0; } // a constructor with two arguments: public coords(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; } // override the tostring method: public override string tostring() { return (string.format("({0},{1})", x, y)); } } class mainclass { static void main() { coords p1 = new coords(); coords p2 = new coords(5, 3); // display the results using the overriden tostring method: console.writeline("coords #1 at {0}", p1); console.writeline("coords #2 at {0}", p2); console.readkey(); } }
输出:
coords #1 at (0,0) coords #2 at (5,3)
示例 2
在此示例中,类 person 没有任何构造函数;在这种情况下,将自动提供默认构造函数,同时将字段初始化为它们的默认值。
public class person { public int age; public string name; } class testperson { static void main() { person person = new person(); console.writeline("name: {0}, age: {1}", person.name, person.age); // keep the console window open in debug mode. console.writeline("press any key to exit."); console.readkey(); } }
输出:
name: , age: 0
注意,age 的默认值为 0,name 的默认值为 null。有关默认值的更多信息,请参见 默认值表(c# 参考)。
示例 3
下面的示例说明使用基类初始值设定项。 circle 类是从通用类 shape 派生的,cylinder 类是从 circle 类派生的。每个派生类的构造函数都使用其基类的初始值设定项。
abstract class shape { public const double pi = math.pi; protected double x, y; public shape(double x, double y) { this.x = x; this.y = y; } public abstract double area(); } class circle : shape { public circle(double radius) : base(radius, 0) { } public override double area() { return pi * x * x; } } class cylinder : circle { public cylinder(double radius, double height) : base(radius) { y = height; } public override double area() { return (2 * base.area()) + (2 * pi * x * y); } } class testshapes { static void main() { double radius = 2.5; double height = 3.0; circle ring = new circle(radius); cylinder tube = new cylinder(radius, height); console.writeline("area of the circle = {0:f2}", ring.area()); console.writeline("area of the cylinder = {0:f2}", tube.area()); // keep the console window open in debug mode. console.writeline("press any key to exit."); console.readkey(); } }
输出:
area of the circle = 19.63 area of the cylinder = 86.39
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