第五章 類
前一章討論了數據類型和它們的用法。現在我們轉移到C#中至關重要的結構——類。沒有了
類，就連簡單的C#程序都不能編譯。這一章假定你知道了一個類的基本組成部分：方法、屬性、構
造函數和析構函數。 C#在其中增加了索引和事件。
在這一章中，你學到下列有關類的話題。
。 使用構造函數和析構函數
。給類寫方法
。給一個類增加屬性存取標志
。實現索引
。創建事件並通過代表元為事件關聯客戶
。應用類、成員和存取修飾符。
5.1 構造函數和析構函數
在你可以訪問一個類的方法、屬性或任何其它東西之前， 第一條執行的語句是包含有相
應類的構造函數。甚至你自己不寫一個構造函數，也會有一個缺省的構造函數提供給你。
class TestClass
{
public TestClass(): base() {} // 由編譯器提供
}
一個構造函數總是和它的類名相同，但是，它沒有聲明返回類型。總之，構造函數總是
public的，你可以用它們來初始化變量。
public TestClass()
{
// 在這給變量
// 初始化代碼等等。
}
如果類僅包含靜態成員(能以類型調用，而不是以實例調用的成員)，你可以創建一個
private的構造函數。
private TestClass() {}
盡管存取修飾符在這一章的後面將要大篇幅地討論，但是private意味著從類的外面不可能
訪問該構造函數。所以，它不能被調用，且沒有對象可以自該類定義被實例化。
並不僅限於無參數構造函數——你可以傳遞初始參數來初始化成員。
public TestClass(string strName, int nAge) { ... }
作為一個C/C++程序員，你可能習慣於給初始化寫一個附加的方法，因為在構造函數中沒有
返回值。當然，盡管在C#中也沒有返回值，但你可以引發一個自制的異常，以從構造函數獲得返回
值。更多有關異常處理的知識在第七章 "異常處理"中有討論。
但是，當你保留引用給寶貴的資源，應該想到寫一個方法來解決：一個可以被顯式地調用來
釋放這些資源。問題是當你可以在析構函數(以類名的前面加"~"的方式命名)中做同樣的事情時，為
何還要寫一個附加的方法.
public ~TestClass()
{
// 清除
}
你應該寫一個附加方法的原因是垃圾收集器，它在變量超出范圍後並不會立即被調用，而僅當
間歇期間或內存條件滿足時才被觸發。當你鎖住資源的時間長於你所計劃的時間時，它就會發生。
因此，提供一個顯式的釋放方式是一個好主意，它同樣能從析構函數中調用。
public void Release()
{
// 釋放所有寶貴的資源
}
public ~TestClass()
{
Release();
}
調用析構函數中的釋放方法並不是必要的——總之，垃圾收集會留意釋放對象。但沒有忘記清
除是一種良好的習慣。
5.2 方法
既然對象能正確地初始化和結束，所剩下來的就是往類中增加功能。在大多數情況下，功能的
主要部分在方法中能得到實現。你早已見過靜態方法的使用，但是，這些是類型(類)的部分，不是
實例(對象)。
為了讓你迅速入門，我把這些方法的煩瑣問題安排為三節：
。方法參數
。改寫方法
。方法屏蔽
5.2.1 方法參數
因方法要處理更改數值，你多多少少要傳遞值給方法，並從方法獲得返回值。以下三個部分涉及
到由傳遞值和為調用者獲取返回結果所引起的問題。
。輸入參數
。引用參數
。輸出參數
5.2.1.1 輸入參數
你早已在例子中見過的一個參數就是輸入參數。你用一個輸入參數通過值傳遞一個變量給一個方
法——方法的變量被調用者傳遞進來的值的一個拷貝初始化。清單5.1 示范輸入參數的使用。
清單 5.1 通過值傳遞參數
1: using System;
2:
3: public class SquareSample
4: {
5: public int CalcSquare(int nSideLength)
6: {
7: return nSideLength*nSideLength;
8: }
9: }
10:
11: class SquareApp
12: {
13: public static void Main()
14: {
15: SquareSample sq = new SquareSample();
16: Console.WriteLine(sq.CalcSquare(25).ToString());
17: }
18: }
因為我傳遞值而不是引用給一個變量，所以當調用方法時(見第16行)，可以使用一個常量表達式
(25)。整型結果被傳回給調用者作為返回值，它沒有存到中間變量就被立即顯示到屏幕上 。
輸入參數按C/C++程序員早已習慣的工作方式工作。如果你來自VB，請注意沒有能被編譯器處理
的隱式ByVal或ByRef——如果沒有設定，參數總是用值傳遞。
這點似乎與我前面所陳述的有沖突：對於一些變量類型，用值傳遞實際上意味著用引用傳遞。
迷惑嗎? 一點背景知識也不需要：COM中的東西就是接口，每一個類可以擁有一個或多個接口。一個
接口只不過是一組函數指針，它不包含數據。重復該數組會浪費很多內存資源；所以，僅開始地址
被拷貝給方法，它作為調用者，仍然指向接口的相同指針。那就是為什麼對象用值傳遞一個引用。
5.2.1.2 引用參數
盡管可以利用輸入參數和返回值建立很多方法，但你一想到要傳遞值並原地修改它(也就是在相
同的內存位置)，就沒有那麼好運了。這裡用引用參數就很方便。
void myMethod(ref int nInOut)
因為你傳遞了一個變量給該方法(不僅僅是它的值)，變量必須被初始化。否則，編譯器會報警。
清單 5.2 顯示如何用一個引用參數建立一個方法。
清單 5.2 通過引用傳遞參數
1: // class SquareSample
2: using System;
3:
4: public class SquareSample
5: {
6: public void CalcSquare(ref int nOne4All)
7: {
8: nOne4All *= nOne4All;
9: }
10: }
11:
12: class SquareApp
13: {
14: public static void Main()
15: {
16: SquareSample sq = new SquareSample();
17:
18: int nSquaredRef = 20; // 一定要初始化
19: sq.CalcSquare(ref nSquaredRef);
20: Console.WriteLine(nSquaredRef.ToString());
21: }
22: }
正如所看到的，所有你要做的就是給定義和調用都加上ref限定符。因為變量通過引用傳遞，你
可以用它來計算出結果並傳回該結果。但是，在現實的應用程序中，我強烈建議要用兩個變量，一
個輸入參數和一個引用參數。
5.2.1.3 輸出參數
傳遞參數的第三種選擇就是把它設作一個輸出參數。正如該名字所暗示，一個輸出參數僅用於從
方法傳遞回一個結果。它和引用參數的另一個區別在於：調用者不必先初始化變量才調用方法。這
顯示在清單5.3中。
清單 5.3 定義一個輸出參數
1: using System;
2:
3: public class SquareSample
4: {
5: public void CalcSquare(int nSideLength, out int nSquared)
6: {
7: nSquared = nSideLength * nSideLength;
8: }
9: }
10:
11: class SquareApp
12: {
13: public static void Main()
14: {
15: SquareSample sq = new SquareSample();
16:
17: int nSquared; // 不必初始化
18: sq.CalcSquare(15, out nSquared);
19: Console.WriteLine(nSquared.ToString());
20: }
21: }
5.2.2 改寫方法
面向對象設計的重要原則就是多態性。不要理會高深的理論，多態性意味著：當基類程序員已
設計好用於改寫的方法時，在派生類中，你就可以重定義(改寫)基類的方法。基類程序員可以用
virtual 關鍵字設計方法：
virtual void CanBOverridden()
當從基類派生時，所有你要做的就是在新方法中加入override關鍵字：
override void CanBOverridden()
當改寫一個基類的方法時，你必須明白，不能改變方法的訪問屬性——在這章的後面，你會學
到更多關於訪問修飾符的知識。
除了改寫基類方法的事實外，還有另一個甚至更重要的改寫特性。當把派生類強制轉換成基類
類型並接著調用虛擬方法時，被調用的是派生類的方法而不是基類的方法。
((BaseClass)DerivedClassInstance).CanBOverridden();
為了演示虛擬方法的概念，清單 5.4 顯示如何創建一個三角形基類，它擁有一個可以被改
寫的成員方法（ComputeArea）。
清單 5.4 改寫一個基類的方法
1: using System;
2:
3: class Triangle
4: {
5: public virtual double ComputeArea(int a, int b, int c)
6: {
7: // Heronian formula
8: double s = (a + b + c) / 2.0;
9: double dArea = Math.Sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));
10: return dArea;
11: }
12: }
13:
14: class RightAngledTriangle:Triangle
15: {
16: public override double ComputeArea(int a, int b, int c)
17: {
18: double dArea = a*b/2.0;
19: return dArea;
20: }
21: }
22:
23: class TriangleTestApp
24: {
25: public static void Main()
26: {
27: Triangle tri = new Triangle();
28: Console.WriteLine(tri.ComputeArea(2, 5, 6));
29:
30: RightAngledTriangle rat = new RightAngledTriangle();
31: Console.WriteLine(rat.ComputeArea(3, 4, 5));
32: }
33: }
基類Triangle定義了方法ComputeArea。它采用三個參數，返回一個double結果，且具有公共訪
問性。從Triangle類派生出的是RightAngledTriangle，它改寫了ComputeArea 方法，並實現了自己
的面積計算公式。兩個類都被實例化，且在命名為TriangleTestApp的應用類的Main() 方
