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。
publicclassTaxi { publicboolisInitialized; publicTaxi() { isInitialized=true; } } classTestTaxi { staticvoidMain() { Taxit=newTaxi(); 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:
classNLog { //PrivateConstructor: privateNLog(){} publicstaticdoublee=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:
inti=newint(); 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:
inti; 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:
inta=44;//Initializethevaluetype... intb; b=33;//Orassignitbeforeusingit. 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:
publicclassEmployee { publicintsalary; publicEmployee(intannualSalary) { salary=annualSalary; } publicEmployee(intweeklySalary,intnumberOfWeeks) { salary=weeklySalary*numberOfWeeks; } }
可以使用下列语句中的任一个语句来创建此类:
Employeee1=newEmployee(30000); Employeee2=newEmployee(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:
publicclassManager:Employee { publicManager(intannualSalary) :base(annualSalary) { //Addfurtherinstructionshere. } }
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:
publicManager(intinitialdata) { //Addfurtherinstructionshere. } publicManager(intinitialdata) :base() { //Addfurtherinstructionshere. }
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:
publicEmployee(intweeklySalary,intnumberOfWeeks) :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:
publicEmployee(intannualSalary) { 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:
classCoOrds { publicintx,y; //constructor publicCoOrds() { 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:
//Aconstructorwithtwoarguments: publicCoOrds(intx,inty) { 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:
CoOrdsp1=newCoOrds(); CoOrdsp2=newCoOrds(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:
classCircle:Shape { publicCircle(doubleradius) :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。
classCoOrds { publicintx,y; //Defaultconstructor: publicCoOrds() { x=0; y=0; } //Aconstructorwithtwoarguments: publicCoOrds(intx,inty) { this.x=x; this.y=y; } //OverridetheToStringmethod: publicoverridestringToString() { return(String.Format("({0},{1})",x,y)); } } classMainClass { staticvoidMain() { CoOrdsp1=newCoOrds(); CoOrdsp2=newCoOrds(5,3); //DisplaytheresultsusingtheoverridenToStringmethod: Console.WriteLine("CoOrds#1at{0}",p1); Console.WriteLine("CoOrds#2at{0}",p2); Console.ReadKey(); } }
输出:
CoOrds#1at(0,0) CoOrds#2at(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。
publicclassPerson { publicintage; publicstringname; } classTestPerson { staticvoidMain() { Personperson=newPerson(); Console.WriteLine("Name:{0},Age:{1}",person.name,person.age); //Keeptheconsolewindowopenindebugmode. Console.WriteLine("Pressanykeytoexit."); 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。
abstractclassShape { publicconstdoublepi=Math.PI; protecteddoublex,y; publicShape(doublex,doubley) { this.x=x; this.y=y; } publicabstractdoubleArea(); } classCircle:Shape { publicCircle(doubleradius) :base(radius,0) { } publicoverridedoubleArea() { returnpi*x*x; } } classCylinder:Circle { publicCylinder(doubleradius,doubleheight) :base(radius) { y=height; } publicoverridedoubleArea() { return(2*base.Area())+(2*pi*x*y); } } classTestShapes { staticvoidMain() { doubleradius=2.5; doubleheight=3.0; Circlering=newCircle(radius); Cylindertube=newCylinder(radius,height); Console.WriteLine("Areaofthecircle={0:F2}",ring.Area()); Console.WriteLine("Areaofthecylinder={0:F2}",tube.Area()); //Keeptheconsolewindowopenindebugmode. Console.WriteLine("Pressanykeytoexit."); Console.ReadKey(); } }
输出:
Areaofthecircle=19.63 Areaofthecylinder=86.39