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C# 类基础

介绍​

在 C# 中，类是面向对象编程（OOP）的核心概念之一。类是对象的蓝图或模板，它定义了对象的属性和行为。通过类，我们可以创建多个具有相同属性和方法的对象实例。类是 C# 中实现封装、继承和多态的基础。

在本节中，我们将学习如何定义类、创建类的实例、以及如何使用类的属性和方法。

类的定义​

在 C# 中，类是通过 class 关键字定义的。类可以包含字段、属性、方法和构造函数等成员。以下是一个简单的类定义示例：

csharp
public class Person
{
    // 字段
    private string name;

    // 属性
    public string Name
    {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }

    // 方法
    public void Greet()
    {
        Console.WriteLine($"Hello, my name is {name}.");
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个名为 Person 的类。它包含一个私有字段 name，一个公共属性 Name，以及一个公共方法 Greet。

备注
  • 字段：字段是类的成员变量，通常用于存储数据。
  • 属性：属性是字段的封装，提供了对字段的访问和修改的机制。
  • 方法：方法是类中定义的行为或功能。

创建类的实例​

要使用类，我们需要创建类的实例。类的实例是通过 new 关键字创建的。以下是如何创建 Person 类的实例并调用其方法的示例：

csharp
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 创建 Person 类的实例
        Person person = new Person();

        // 设置 Name 属性
        person.Name = "Alice";

        // 调用 Greet 方法
        person.Greet();
    }
}

输出：

Hello, my name is Alice.

在这个示例中，我们创建了一个 Person 类的实例 person，并设置了 Name 属性。然后，我们调用了 Greet 方法，该方法输出了问候语。

构造函数​

构造函数是类的一种特殊方法，它在创建类的实例时自动调用。构造函数通常用于初始化类的字段或属性。以下是一个带有构造函数的 Person 类示例：

csharp
public class Person
{
    private string name;

    public string Name
    {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }

    // 构造函数
    public Person(string name)
    {
        this.name = name;
    }

    public void Greet()
    {
        Console.WriteLine($"Hello, my name is {name}.");
    }
}

在这个示例中，我们添加了一个构造函数，它接受一个 name 参数，并将其赋值给 name 字段。现在，我们可以在创建 Person 实例时直接传递名称：

csharp
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 使用构造函数创建 Person 实例
        Person person = new Person("Bob");

        // 调用 Greet 方法
        person.Greet();
    }
}

输出：

Hello, my name is Bob.
提示

构造函数可以有多个重载版本，允许以不同的方式初始化对象。

实际应用场景​

假设我们正在开发一个简单的学生管理系统。我们可以定义一个 Student 类来表示学生，并包含学生的姓名、年龄和成绩等属性。以下是一个简单的 Student 类示例：

csharp
public class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    public double Grade { get; set; }

    public Student(string name, int age, double grade)
    {
        Name = name;
        Age = age;
        Grade = grade;
    }

    public void DisplayInfo()
    {
        Console.WriteLine($"Name: {Name}, Age: {Age}, Grade: {Grade}");
    }
}

在 Main 方法中，我们可以创建多个 Student 实例并显示他们的信息：

csharp
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Student student1 = new Student("Alice", 20, 85.5);
        Student student2 = new Student("Bob", 22, 90.0);

        student1.DisplayInfo();
        student2.DisplayInfo();
    }
}

输出：

Name: Alice, Age: 20, Grade: 85.5
Name: Bob, Age: 22, Grade: 90

在这个示例中，我们使用 Student 类来表示学生，并通过构造函数初始化学生的属性。然后，我们调用 DisplayInfo 方法来显示学生的信息。

总结​

在本节中，我们学习了 C# 中类的基础知识，包括如何定义类、创建类的实例、使用属性和方法，以及如何通过构造函数初始化对象。类是面向对象编程的核心，理解类的概念对于掌握 C# 编程至关重要。

警告

在实际开发中，类的设计应遵循单一职责原则，即一个类只负责一项功能。这有助于提高代码的可维护性和可扩展性。

附加资源与练习​

  • 练习 1：创建一个 Car 类，包含 Make、Model 和 Year 属性，并添加一个 StartEngine 方法来输出引擎启动的消息。
  • 练习 2：扩展 Student 类，添加一个 CalculateGPA 方法，根据学生的成绩计算 GPA。

通过完成这些练习，您将更深入地理解类的概念，并能够在实际项目中应用这些知识。