# 类和结构(C# 编程指南)
类和结构是 .NET Framework 中的常规类型系统的两种基本构造。两者在本质上都属于数据结构,封装着一组整体作为一个逻辑单位的数据和行为。数据和行为是该类或结构的“成员”,它们包含各自的方法、属性和事件等(本主题后面列出了这些内容)。
类或结构的声明类似于蓝图,用于在运行时创建实例或对象。如果定义一个名为 Person 的类或结构,则 Person 为类型名称。如果声明并初始化 Person 类型的变量 p,则 p 称为 Person 的对象或实例。可以创建同一 Person 类型的多个实例,每个实例在其属性和字段中具有不同的值。
类是一种“引用类型”。创建类的对象时,对象赋值到的变量只保存对该内存的引用。将对象引用赋给新变量时,新变量引用的是原始对象。通过一个变量做出的更改将反映在另一个变量中,因为两者引用同一数据。
结构是一种值类型。创建结构时,结构赋值到的变量保存该结构的实际数据。将结构赋给新变量时,将复制该结构。因此,新变量和原始变量包含同一数据的两个不同的副本。对一个副本的更改不影响另一个副本。
类通常用于对较为复杂的行为建模,或对要在创建类对象后进行修改的数据建模。结构最适合一些小型数据结构,这些数据结构包含的数据以创建结构后不修改的数据为主。
有关更多信息,请参见[类(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/x9afc042.aspx)、[对象(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173110.aspx)和[结构(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/saxz13w4.aspx)。
下面的示例在 ProgrammingGuide 命名空间的顶级使用三个成员定义了 MyCustomClass。在 Program 类的 Main 方法中创建了 MyCustomClass 的一个实例(对象),并使用点表示法访问该对象的方法和属性。
```
namespace ProgrammingGuide
{
// Class definition.
public class MyCustomClass
{
// Class members:
// Property.
public int Number { get; set; }
// Method.
public int Multiply(int num)
{
return num * Number;
}
// Instance Constructor.
public MyCustomClass()
{
Number = 0;
}
}
// Another class definition. This one contains
// the Main method, the entry point for the program.
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// Create an object of type MyCustomClass.
MyCustomClass myClass = new MyCustomClass();
// Set the value of a public property.
myClass.Number = 27;
// Call a public method.
int result = myClass.Multiply(4);
}
}
}
```
## 封装
“封装”有时被称为面向对象的编程的第一个支柱或原则。根据封装的原则,类或结构可以指定其每个成员对于该类或结构外部的代码的可访问性。可将无意在类或程序集外部使用的方法和变量隐藏起来,以减小编码错误或遭恶意利用的可能性。
有关类的更多信息,请参见[类(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/x9afc042.aspx)和[对象(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173110.aspx)。
### 成员
所有方法、字段、常量、属性和事件都必须在类型内部进行声明;这些称为类型的“成员”。与其他一些语言不同的是,C# 中没有全局变量或方法。即使是作为程序入口点的 Main 方法也必须在类或结构内部进行声明。下表列出了可在类或结构中声明的所有不同种类的成员。
* [字段](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173118.aspx)
* [常量](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173119.aspx)
* [属性](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/x9fsa0sw.aspx)
* [方法](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173114.aspx)
* [构造函数](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ace5hbzh.aspx)
* [析构函数](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/66x5fx1b.aspx)
* [事件](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/awbftdfh.aspx)
* [索引器](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/6x16t2tx.aspx)
* [运算符](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173145.aspx)
* [嵌套类型](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173120.aspx)
### 辅助功能
有些方法和属性要供类或结构外部的代码(称为“客户端代码”)调用或访问。另有一些方法和属性可能仅供类或结构在自身内部使用。应限制您的代码的可访问性,只允许应当访问它们的客户端代码进行访问,这一点十分重要。使用访问修饰符 [public](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/yzh058ae.aspx)、[protected](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/bcd5672a.aspx)、[internal](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/7c5ka91b.aspx)、**protected internal** 和 [private](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/st6sy9xe.aspx) 可以指定类型及其成员对于客户端代码的可访问性。默认可访问性为 **private**。有关详细信息,请参阅 [访问修饰符(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173121.aspx)。
### Inheritance
类(而非结构)支持继承的概念。派生自另一个类(“基类”)的类将自动包含基类除构造函数和析构函数之外的所有公共、受保护和内部成员。有关更多信息,请参见[继承(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173149.aspx)和[多态性(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173152.aspx)。
可以将类声明为[抽象](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/sf985hc5.aspx)类,表示该类的一个或多个方法不具有实现。抽象类虽然无法直接实例化,但可以用作其他类的基类,由其他类提供缺少的实现。还可以将类声明为[密封](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/88c54tsw.aspx)类,以禁止其他类从该类继承。有关详细信息,请参阅 [抽象类、密封类及类成员(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173150.aspx)。
### 接口
类和结构可以继承多个接口。从接口继承意味着该类型要实现该接口中定义的所有方法。有关详细信息,请参阅 [接口(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173156.aspx)。
### 泛型类型
可以使用一个或多个类型参数来定义类和结构。客户端代码在创建类型的实例时提供类型。例如,[System.Collections.Generic](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/system.collections.generic.aspx) 命名空间中的 [List<T>](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/6sh2ey19.aspx) 类使用一个类型参数进行定义。客户端代码创建 List<string> 或 List<int> 的实例来指定列表中将包含的类型。有关详细信息,请参阅 [泛型(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/512aeb7t.aspx)。
### 静态类型
可以将类(不是结构)声明为[静态](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/98f28cdx.aspx)。静态类只能包含静态成员,不能使用 new 关键字进行实例化。在程序加载时,静态类的一个副本将加载到内存中,可通过类名称访问该类的成员。类和结构都可以包含静态成员。有关详细信息,请参阅 [静态类和静态类成员(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/79b3xss3.aspx)。
### 嵌套类型
类或结构可以嵌套在其他类或结构中。有关更多信息,请参见[嵌套类型](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms173120.aspx)。
### 分部类型
可以在一个代码文件中定义类、结构或方法的一部分,而在另一个代码文件中定义另一部分。有关更多信息,请参见[分部类和方法](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/wa80x488.aspx)。
### 对象初始值设定项
可以实例化和初始化类或结构对象以及对象的集合,无需显式调用其构造函数。有关更多信息,请参见[对象和集合初始值设定项(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/bb384062.aspx)。
### 匿名类型
在不方便或没必要创建命名类的情况下,例如当使用无需保留或传递给其他方法的数据结构填充列表时,可以使用匿名类型。有关更多信息,请参见[匿名类型(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/bb397696.aspx)。
### 扩展方法
通过创建一个单独的类型,然后将该类型的方法当作原始类型的方法来调用,可以在不必创建派生类的情况下对类进行“扩展”。有关更多信息,请参见[扩展方法(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/bb383977.aspx)。
### 隐式类型化局部变量
在类或结构方法中,可以使用隐式类型来指示编译器在编译时确定正确的类型。有关更多信息,请参见[隐式类型的局部变量(C# 编程指南)](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/bb384061.aspx)。
## C# 语言规范
有关详细信息,请参阅 [C# 语言规范](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/ms228593.aspx)。该语言规范是 C# 语法和用法的权威资料。
## 请参阅
[C# 编程指南](https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/67ef8sbd.aspx)
- C# 编程指南
- 在 C# 程序内部
- Hello World -- 您的第一个程序(C# 编程指南)
- C# 程序的通用结构(C# 编程指南)
- C# 编码约定(C# 编程指南)
- 数组(C# 编程指南)
- 作为对象的数组(C# 编程指南)
- 一维数组(C# 编程指南)
- 多维数组(C# 编程指南)
- 交错数组(C# 编程指南)
- 对数组使用 foreach(C# 编程指南)
- 将数组作为参数传递(C# 编程指南)
- 使用 ref 和 out 传递数组(C# 编程指南)
- 隐式类型的数组(C# 编程指南)
- 类和结构(C# 编程指南)
- 类(C# 编程指南)
- 对象(C# 编程指南)
- 结构(C# 编程指南)
- 继承(C# 编程指南)
- 多态性(C# 编程指南)
- 抽象类、密封类及类成员(C# 编程指南)
- 静态类和静态类成员(C# 编程指南)
- 成员(C# 编程指南)
- 访问修饰符(C# 编程指南)
- 字段(C# 编程指南)
- 常量(C# 编程指南)
- 属性(C# 编程指南)
- 方法(C# 编程指南)
- 构造函数(C# 编程指南)
- 析构函数(C# 编程指南)
- 对象和集合初始值设定项(C# 编程指南)
- 如何:使用 foreach 访问集合类(C# 编程指南)
- 嵌套类型(C# 编程指南)
- 分部类和方法(C# 编程指南)
- 匿名类型(C# 编程指南)
- 委托(C# 编程指南)
- 使用委托(C# 编程指南)
- 带有命名方法的委托与带有匿名方法的委托(C# 编程指南)
- 如何:合并委托(多路广播委托)(C# 编程指南)
- 如何:声明、实例化和使用委托(C# 编程指南)
- 枚举类型(C# 编程指南)
- 事件(C# 编程指南)
- 如何:订阅和取消订阅事件(C# 编程指南)
- 如何:发布符合 .NET Framework 准则的事件(C# 编程指南)
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- 异常处理(C# 编程指南)
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- 如何:获取有关文件、文件夹和驱动器的信息(C# 编程指南)
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- 如何:提供文件操作进度对话框(C# 编程指南)
- 如何:写入文本文件(C# 编程指南)
- 如何:读取文本文件中的内容(C# 编程指南)
- 如何:一次一行地读取文本文件 (Visual C#)
- 如何:在注册表中创建注册表项 (Visual C#)
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- 泛型介绍(C# 编程指南)
- 泛型的优点(C# 编程指南)
- 泛型类型参数(C# 编程指南)
- 类型参数的约束(C# 编程指南)
- 泛型类(C# 编程指南)
- 泛型接口(C# 编程指南)
- 泛型方法(C# 编程指南)
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- 命令行参数(C# 编程指南)
- 如何:显示命令行参数(C# 编程指南)
- 如何:使用 foreach 访问命令行参数(C# 编程指南)
- Main() 返回值(C# 编程指南)
- 命名空间(C# 编程指南)
- 使用命名空间(C# 编程指南)
- 如何:使用全局命名空间别名(C# 编程指南)
- 如何:使用 My 命名空间(C# 编程指南)
- 可以为 null 的类型(C# 编程指南)
- 使用可以为 null 的类型(C# 编程指南)
- 装箱可以为 null 的类型(C# 编程指南)
- 如何:标识可以为 null 的类型(C# 编程指南)
- 如何:安全地将 bool? 强制转换为 bool(C# 编程指南)
- 语句、表达式和运算符(C# 编程指南)
- 语句(C# 编程指南)
- 表达式(C# 编程指南)
- 运算符(C# 编程指南)
- 匿名函数(C# 编程指南)
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- 转换运算符(C# 编程指南)
- 如何:使用运算符重载创建复数类(C# 编程指南)
- 相等比较(C# 编程指南)
- 字符串(C# 编程指南)
- 如何:串联多个字符串(C# 编程指南)
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- 如何:拆分字符串(C# 编程指南)
- 如何:使用字符串方法搜索字符串(C# 编程指南)
- 如何:使用正则表达式搜索字符串(C# 编程指南)
- 如何:确定字符串是否表示数值(C# 编程指南)
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- 如何:使用 as 和 is 运算符安全地进行强制转换(C# 编程指南)
- 如何:将字节数组转换为 int(C# 编程指南)
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- 如何:使用 XML 文档功能(C# 编程指南)
- C# 参考
- C# 关键字
- 类型(C# 参考)
- 值类型(C# 参考)
- bool(C# 参考)
- byte(C# 参考)
- char(C# 参考)
- decimal(C# 参考)
- double(C# 参考)
- enum(C# 参考)
- float(C# 参考)
- int(C# 参考)
- long(C# 参考)
- sbyte(C# 参考)
- short(C# 参考)
- struct(C# 参考)
- uint(C# 参考)
- ulong(C# 参考)
- ushort(C# 参考)
- 引用类型(C# 参考)
- class(C# 参考)
- 委托(C# 参考)
- dynamic(C# 参考)
- 接口(C# 参考)
- object(C# 参考)
- string(C# 参考)
- 内插字符串(C# 和 Visual Basic 引用)
- void(C# 参考)
- var(C# 参考)
- 类型参考表(C# 参考)
- 内置类型表(C# 参考)
- 整型表(C# 参考)
- 浮点型表(C# 参考)
- 默认值表(C# 参考)
- 值类型表(C# 参考)
- 隐式数值转换表(C# 参考)
- 显式数值转换表(C# 参考)
- 设置数值结果表的格式(C# 参考)
- 修饰符(C# 参考)
- 访问修饰符(C# 参考)
- 可访问性级别(C# 参考)
- 可访问域(C# 参考)
- 可访问性级别的使用限制(C# 参考)
- internal(C# 参考)
- private(C# 参考)
- protected(C# 参考)
- public(C# 参考)
- abstract(C# 参考)
- async(C# 参考)
- const(C# 参考)
- event(C# 参考)
- extern(C# 参考)
- in(泛型修饰符)(C# 参考)
- out(泛型修饰符)(C# 参考)
- override(C# 参考)
- readonly(C# 参考)
- sealed(C# 参考)
- static(C# 参考)
- unsafe(C# 参考)
- virtual(C# 参考)
- volatile(C# 参考)
- 语句关键字(C# 参考)
- 选择语句(C# 参考)
- if-else(C# 参考)
- switch(C# 参考)
- 迭代语句(C# 参考)
- do(C# 参考)
- for(C# 参考)
- foreach,in(C# 参考)
- while(C# 参考)
- 跳转语句(C# 参考)
- break(C# 参考)
- continue(C# 参考)
- goto(C# 参考)
- return(C# 参考)
- 异常处理语句(C# 参考)
- throw(C# 参考)
- try-catch(C# 参考)
- try-finally(C# 参考)
- try-catch-finally(C# 参考)
- Checked 和 Unchecked(C# 参考)
- checked(C# 参考)
- unchecked(C# 参考)
- fixed 语句(C# 参考)
- “锁定”语句(C# 参考)
- 方法参数(C# 参考)
- params(C# 参考)
- ref(C# 参考)
- out(C# 参考)
- out 参数修饰符(C# 参考)
- 命名空间关键字(C# 参考)
- 命名空间(C# 参考)
- using(C# 参考)
- using 指令(C# 参考)
- using 语句(C# 参考)
- 外部别名(C# 参考)
- 运算符关键字(C# 参考)
- as(C# 参考)
- await(C# 参考)
- is(C# 参考)
- new(C# 参考)
- new 运算符(C# 参考)
- new 修饰符(C# 参考)
- new 约束(C# 参考)
- sizeof(C# 参考)
- typeof(C# 参考)
- true(C# 参考)
- true 运算符(C# 参考)
- true 字面常数(C# 参考)
- false(C# 参考)
- false 运算符(C# 参考)
- false 字面常数(C# 参考)
- stackalloc(C# 参考)
- nameof(C# 和 Visual Basic 引用)
- 转换关键字(C# 参考)
- explicit(C# 参考)
- implicit(C# 参考)
- 运算符(C# 参考)
- 访问关键字(C# 参考)
- base(C# 参考)
- this(C# 参考)
- 文字关键字(C# 参考)
- null(C# 参考)
- default(C# 参考)
- 上下文关键字(C# 参考)
- add(C# 参考)
- get(C# 参考)
- global(C# 参考)
- 分部(类型)(C# 参考)
- 分部(方法)(C# 参考)
- remove(C# 参考)
- set(C# 参考)
- where(泛型类型约束)(C# 参考)
- value(C# 参考)
- yield(C# 参考)
- 查询关键字(C# 参考)
- from 子句(C# 参考)
- where 子句(C# 参考)
- select 子句(C# 参考)
- group 子句(C# 参考)
- into(C# 参考)
- orderby 子句(C# 参考)
- join 子句(C# 参考)
- let 子句(C# 参考)
- ascending(C# 参考)
- descending(C# 参考)
- on(C# 参考)
- equals(C# 参考)
- by(C# 参考)
- in(C# 参考)
- C# 运算符
- 运算符(C# 参考)
- () 运算符(C# 参考)
- . 运算符(C# 参考)
- :: 运算符(C# 参考)
- + 运算符(C# 参考)
- - 运算符(C# 参考)
- * 运算符(C# 参考)
- / 运算符(C# 参考)
- % 运算符(C# 参考)
- & 运算符(C# 参考)
- | 运算符(C# 参考)
- ^ 运算符(C# 参考)
- ! 运算符(C# 参考)
- ~ 运算符(C# 参考)
- = 运算符(C# 参考)
- &lt; 运算符(C# 参考)
- &gt; 运算符(C# 参考)
- ?: 运算符(C# 参考)
- ++ 运算符(C# 参考)
- -- 运算符(C# 参考)
- && 运算符(C# 参考)
- || 运算符(C# 参考)
- &lt;&lt; 运算符(C# 参考)
- &gt;&gt; 运算符(C# 参考)
- == 运算符(C# 参考)
- != 运算符(C# 参考)
- &lt;= 运算符(C# 参考)
- &gt;= 运算符(C# 参考)
- += 运算符(C# 参考)
- -= 运算符(C# 参考)
- *= 运算符(C# 参考)
- /= 运算符(C# 参考)
- %= 运算符(C# 参考)
- &= 运算符(C# 参考)
- |= 运算符(C# 参考)
- ^= 运算符(C# 参考)
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