微软实训C#课件-第三讲.ppt

第三讲 类、对象及方法 C#的核心是面向对象程序设计，C#支持所有关键的面 向对象的概念，如封装、继承和多态性。 封装 封装是一种程序设计机制，它绑定代码及其操作的数据 ，并使它们不受外界干涉和误用的影响，从而保证安全 性 C#的基本单元是类，类定义对象的形式，它指定数据和 操作这些数据的代码。 .多态性 它定义一个接口，多个方法。 .继承 它是一个对象获得另一个对象的属性的过程。 类基础 类实际上是创建对象的模板，每个对象都包含数据， 并提供了处理和访问数据的方法。类定义了每个对象 可以包含什么数据和功能，但类自己不能包含数据。 比如一个类代表一个人，它就可以定义所有与人相关 的信息（身高、年龄、体重等）。使用时，实例化对 象表示某一个人。 类 对象 人类 （模板） 张三（具体化） 姓名 姓名 =张三 性别 性别 = 男 使用证件（ ） 使用“身份证” 使用交通工具（ ） 使用“小轿车” 类： 相对对象而言，类似于 模板或蓝图 包含方法和数据 对象： 是类的实例 使用关键字 new 创建 对象具有状态和行为 对象对象 类类 厨房厨房 起居室起居室 浴室浴室 书房书房 饭厅饭厅 储藏室储藏室 门廊门廊 n类是对象的模板，使用对象前必须先创建类 n定义类 语法： class 类名 访问修饰符字段声明； 访问修饰符方法声明； 访问修饰符属性声明； 访问修饰符构造函数声明； 访问修饰符析构函数声明； 说明： 使用类声明可以创建新的类。类声明以一个声明头开始，其组 成方式如下：先类的名字，它由一组包含在大括号（）中的成 员声明组成。 定义字段 当从类创建一个对象实体时，该对象将包含该类定义里所有 的变量（字段），这些变量可分为两个大类，属于对象实体 个别的以及属于类全体的 每个对象实体都会拷贝一份属于对象自己的变量，可各自设 置它们的值，这种变量称为对象实体变量 属于类全体的变量为该类所有的对象所共同拥有，不论你对 该类创建多少个对象，属于类的变量只保存一份，这种变量 称为类变量 访问修饰符 数据类型 字段名 = 缺省值 class Circle public static double PI = 3.14159; private double xCenter; private double yCenter; private double radius; 以上定义一个Circle类，属于公有的，PI属于类的变量，属于 Circle所有对象所共有的，因此只有一份拷贝 xCenter,yCenter,radius这三个变量都属于对象变量，每个对象 都有一份拷贝 xCenter=3.1 yCenter=5.0 radius=7 xCenter=6.1 yCenter=12.0 radius=8 PI=3.14159 Circle1 Circle2 类变量既然与对象无关，那么要访问它并不需要创建 对象，只需写上类名称，其后跟着小数点和类变量名 称就可以了如： 类名称类变量名称 因此要访问PI只需写成： Circle .PI 访问对象变量，需要创建对象，只需写上对象名称， 其后跟着小数点和对象变量名称就可以了如： 对象名称对象变量名称 Circle circle1=new Circle() circle1.radius 例：using System; class Circle public static double PI=3.14159; public double xCenter; public double yCenter; public double radius; class VariableTest public static void Main() Circle circle1 = new Circle(); Console.WriteLine(“常数 PI = 0“, Circle.PI); Console.WriteLine(“变量 radius = 0“, circle1.radius); 如何创建对象 在前面的程序中我们通过执行下面语句创建了一个对 象： Circle circle1 = new Circle(); 该声明语句执行二个功能：第一声明一个称为circle1的Circle 类类型的变量，该变量不定义对象，实际上它仅仅是一个包含 所创建对象引用的引用变量，第二，使用new运算赋可以创建一 个实际物理对象，并将此对象的引用分配给circle1。 因此可以编写成独立分开的形式： Circle circle1； circle1=new Circle(); using System; class Building public int floors; / number of floors public int area; / total square footage of building public int occupants; / number of occupants class BuildingDemo public static void Main() Building house = new Building(); Building office = new Building(); int areaPP; / area per person / assign values to fields in house house.occupants = 4; house.area = 2500; house.floors = 2; / assign values to fields in office office.occupants = 25; office.area = 4200; office.floors = 3; / compute the area per person in house areaPP = house.area / house.occupants; Console.WriteLine(“house has:n “ + house.floors + “ floorsn “ + house.occupants + “ occupantsn “ + house.area + “ total arean “ + areaPP + “ area per person“); Console.WriteLine(); / compute the area per person in office areaPP = office.area / office.occupants; Console.WriteLine(“office has:n “ + office.floors + “ floorsn “ + office.occupants + “ occupantsn “ + office.area + “ total arean “ + areaPP + “ area per person“); floors2 area2500 occupants4 floor3 area4200 occupants25 house office 定义方法 字段（变量）和方法是类的两个主要组成部分，前面 的Building类只包含数据而不包含方法，虽然只有数 据的类完全有效，但大多数类是需要包含方法的。 在一个类里定义的方法，提供针对类里的变量所运行 的一些操作，就像类里的变量有类变量和对象变量一 样，方法也有类方法和对象方法类方法不需要对象 就可以运行，但对象方法必须通过指定的对象才能运 行 属于类的方法为该类所有的对象共同拥有，不论你对 该类创建多少个对象，属于类的方法只保存一份，这 种方法也称为静态方法，声明时前面要加上static修 饰符 访问修饰符 返回值类型 方法名 （参数） 指令集合； /方法体 public class Circle public static int count=1; public const double PI=3.14159; public double xCenter; public double yCenter; public double radius; public static int getCount() return count; public void setRadius(double r) radius = r; public double area() return PI*radius*radius; 以上定义一个Circle类，属于公有的。 类方法既然与对象无关，那么要访问它并不需要 创建对象，只需写上类名称，其后跟着小数点和类方 法名称就可以了如： 类名称类方法名称 要调用getCount()方法只需写成： Circle.getCount() 访问对象方法，需要创建对象，只需写上对象名称， 其后跟着小数点和对象方法名称就可以了如： 对象名称对象方法名称 Circle circle1 = new Circle(); Circle circle2 = new Circle(); circle1.area() circle2.area() 例：using System; public class Circle public static int count=1; public const double PI=3.14159; public double xCenter; public double yCenter; public double radius; public static int getCount() return count; public void setRadius(double r) radius = r; public double area() return PI*radius*radius; class MethodTest public static void Main() Circle circle1 = new Circle(); Circle circle2 = new Circle(); Console.WriteLine(“类方法 Circle.getCount()=0“, Circle.getCount(); circle1.setRadius(10.0); Console.WriteLine(“circle 对象设定半径为 10.0 后n“ + “ 调用 area()方法 circle1.area()=0“,circle1.area(); circle2.setRadius(20.0); Console.WriteLine(“circle2 对象设定半径为 20.0 后n“ + “ 调用 area()方法 circle2.area()=0“,circle2.area(); static关键字 基本上声明为static关键字的变量是静态变量，当声 明它所在的类时，不产生静态变量的副本，而是类的 实例共享同一个静态变量。建立类时，初始化静态变 量。如果不指定任何显示初始值，那么对于数字类型 ，将它初始化为0,对于对象引用，初始化为null;对于 bool类型的变量，初始化为false。因此静态变量总是 有值的。 静态方法和实例方法之间的区别是：静态方法能通过 其类名来调用，而不需要创建该方法的对象。 using System; class StaticDemo / a static variable public static int val = 100; / a static method public static int valDiv2() return val/2; class SDemo public static void Main() Console.WriteLine(“Initial value of StaticDemo.val is “ + StaticDemo.val); StaticDemo.val = 8; Console.WriteLine(“StaticDemo.val is “ + StaticDemo.val); Console.WriteLine(“StaticDemo.valDiv2(): “ + StaticDemo.valDiv2(); 下面类中，静态方法valDivDemo()是非法的。 class StaticError int denom = 3; / a normal instance variable static int val = 1024; / a static variable /* Error! Cant directly access a non-static variable from within a static method. */ static int valDivDenom() return val/denom; / wont compile! 试图从该类的静态方法调用非静态方法时，出现 同样的问题。 using System; class AnotherStaticError / non-static method. void nonStaticMeth() Console.WriteLine(“Inside nonStaticMeth().“); /* Error! Cant directly call a non-static method from within a static method. */ static void staticMeth() nonStaticMeth(); / wont compile 理解下面一点是很重要的：静态方法能够调用实例 方法，能够访问所在类的实例变量，但是，必须通 过该类的对象来实现。没有对象限定，这是不可能 的。 class MyClass / non-static method. void nonStaticMeth() Console.WriteLine(“Inside nonStaticMeth().“); /* Can call a non-static method through an object reference from within a static method. */ public static void staticMeth(MyClass ob) ob.nonStaticMeth(); / this is OK 从方法返回 通常要使方法返回有两个条件。第一：如上面示例中显示的 nonStaticMeth()方法一样，遇到方法的右大括号。第二：执 行return语句。return有两种形式：一种用于void类型的方法 （即不返回的方法），另一种用于返回值。 public void myMeth() int i; for(i=0; i10; i+) if(i = 5) return; / stop at 5 Console.WriteLine(); using System; class Vehicle/定义汽车类 public int wheels; /公有成员轮子个数 protected float weight; /保护成员重量 static int count=110; void Print(int x,int y) wheels=x; weight=y; public static void Main() Vehicle Ve=new Vehicle(); Ve.wheels = 4;/正确允许访问自身成员 Ve.weight = 10; /正确允许访问自身成员 Console.WriteLine(“wheels=0,weight=1“,Ve.wheels,Ve.weight); Ve.Print(4,20); Console.WriteLine(“wheels=0,weight=1“,Ve.wheels, Ve.weight); Console.WriteLine(count); 构造函数 在前面的示例中，每个Vehicle类型的对象的实例变量必须 通过使用一系列语句来手动设置，如： Ve.wheels = 4;/正确允许访问自身成员 Ve.weight = 10; /正确允许访问自身成员 有一种更好的实现此任务的方法：构造函数 构造函数在对象创建时初始化对象，其名称与类名相同， 而且语法上，类似与方法，但是构造函数没有明确的返回 类型。 下面是一个名为Point的简单类的声明： class Point public int x, y; public Point(int x1, int y1) x = x1; y = y1; 使用new运算符创建类的实例，它将为新实例分配内存，调用构 造函数初始化实例，并且返回对该实例的引用。下面的语句创建 两个Point对象，并且将那些对象的引用保存到两个变量中： Point p1 = new Point(0, 0); Point p2 = new Point(10, 20); 当不再使用对象时，该对象所占的内存将被自动回收。在C#中 ，没有必要也不可能显式地释放对象。 请注意：不论是否定义了构造函数，所有类都有构造 函数，因为C#自动提供默认构造函数（无参数），默认 构造函数将所有成员变量初始化为（对于值类型）或 null（对于引用类型），但是一旦定义了自定义的构造函 数，就不在使用默认构造函数。 using System; class MyClass public int x; public MyClass(int i) x = i; class ParmConsDemo public static void Main() MyClass t1 = new MyClass(10); MyClass t2 = new MyClass(); Console.WriteLine(t1.x + “ “ + t2.x); using System; class MyClass public int x; public MyClass(int i) x = i; public MyClass() x =5; class ParmConsDemo public static void Main() MyClass t1 = new MyClass(10); MyClass t2 = new MyClass(); Console.WriteLine(t1.x + “ “ + t2.x); 正确如下： 无用单元收集和析构函数 大家已经看到，通过使用new运算符能从空闲内存 池动态给对象分配空间。 C#的无用单元收集系统能自动回收对象： 其工作步骤如下：不存在对象的引用时，就认为该对 象不再需要，而且释放它所占用的内存，然后，这些 回收的内存能用于随后的分配。 C#运行时系统只再需要时才激活无用单元收集系统 ，因此我们不能确切知道无用单元收集是何时进行 得。但是我们可以定义一个在无用单元收集程序进 行对象的最后消除之前的方法，这是可以得。 析构函数 析构函数不能有参数，不能任何修饰符而且不能被 调用。析构函数在碎片收集时会被自动调用。 由于析构函数的目的与构造函数的相反，就加前缀 以示区别。 using System; class Destruct public int x; public Destruct(int i) x = i; Destruct() Console.WriteLine(“Destructing “ + x); public void generator(int i) Destruct o = new Destruct(i); class DestructDemo publi