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【C#小知识】C#中一些易混淆概念总结(三)--------结构,GC回收,静态成员,静态类 ...

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目录:

【C#小知识】C#中一些易混淆概念总结

【C#小知识】C#中一些易混淆概念总结(二)

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一,C#中结构

在C#中可以使用struct关键字来定义一个结构,级别与类是一致的,写在命名空间下面。

1)结构中可以定义属性,字段,方法和构造函数。示例代码如下:

//定义结构
    struct Point
    {
       

        //定义字段
        private int x;

        //封装字段
        public int X
        {
            get { return x; }
            set { x = value; }
        }
        
        //定义方法
        public void Result()
        {
            
        }

        //定义构造函数
        public Point(int n)

        {
            this.x = n;
            //Console.WriteLine(n);
        }

    }

那么,声明类与结构的区别有哪些呢?

无论如何,C#编译器都会为结构生成无参数的构造函数;

当我们显式的定义无参数的构造函数,编译时会报错,结果如下:

编译器告诉我们,结构不能包含显式的无参数的构造函数

但是这样编写代码时,编译器却不报错,代码如下:

 //这里可以调用无参数的构造函数
            Point p = new Point();
            Console.WriteLine(p.GetType());

运行结果如下:

 

虽然结构不能显式的声明无参数的构造函数,但是程序员却可以显式的调用结构的无参数的构造函数,说明C#编译器无论如何都会为结构生成无参数的构造函数。

 

②结构中的字段不能赋初始值;

 

 

③在结构的构造函数中必须要对结构体的每一个字段赋值;

当我们不声明显式的构造函数时,可以不对成员字段赋值,但是一旦声明了构造函数,就要对所有的成员字段赋值

对所有的成员字段赋值,代码如下:

     //定义构造函数
        public Point(int n)
        {
            this.x = n;
            //Console.WriteLine(n);
        }

 

④在构造函数中对属性赋值不认为对字段赋值,属性不一定去操作字段;

 

所以在构造函数中我们对字段赋初始值的时候,正确的代码应该是

         //定义构造函数
        public Point(int n)
        {
            //正确的可以对字段赋初始值
            this.x = n;

            //在构造函数中对属性赋值,但是不一定操作字段
            this.X = n;
            //Console.WriteLine(n);
        } 

2)结构体的数值类型问题

C#中的结构是值类型,它的对象和成员字段是分配在栈中的,如下图:

那么当我们写了如下的代码,内存中发生了什么呢?

         //这里可以调用无参数的构造函数
            Point p = new Point();
            //为p的属性赋值
            p.X = 100;
            //将p赋值给Point新的对象p1
            Point p1 = p;

Point p1=p发生了什么呢?情况如下:

 

声明结构体对象可以不使用“new”关键字如果不使用“new”关键字声明结构体对象,因为没有调用构造函数,这个时候结构体对象是没有值的。而结构的构造函数必须为结构的所有字段赋值,所以通过"new"关键字创建结构体对象的时候,这个对象被构造函数初始化就有默认的初始值了。实例代码如下

 

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
           //没有办法调用默认的构造函初始化
            Point p;
            Console.WriteLine(p);

            //会调用默认的构造函数对的Point对象初始化
            Point p1 = new Point();
            Console.WriteLine(p1);
            Console.ReadKey();

        }
    }
    //定义结构
    struct Point
    {
        //定义时赋初始值,编译器会报错
        private int x;
    }

 

编译的时候会报错:

 

3)结构体不能使用自动属性

在第一篇文章我写自动属性的时候,反编译源代码,知道自动属性,会生成一个默认字段。而在结构的构造函数中需要对每一个字段赋值,但是编译器不知道这个字段的名字。所以,没有办法使用自动属性。

 

那么什么时候定义类,什么时候定义结构体呢?

首先我们都知道的是,栈的访问速度相对于堆是比较快的。但是栈的空间相对于堆来说是比较小的。

①当我们要表示一个轻量级的对象,就可以定义结构体,提高访问速度。

②根据传值的影响来选择,当要传递的引用就定义类,当要传递的是“拷贝”就定义结构体。

 

二,关于GC(.NET的垃圾回收)

1)分配在栈中的空间变量,一旦出了该变量的作用域就会被CLR立即回收;如下代码:

        //定义值类型的n当,程序出了main函数后n在栈中占用的空间就会被CLR立即回收
        static void Main(string[] args)
        {
            int n = 5;
            Console.WriteLine(n);
        }

2)分配在堆里面的对象,当没有任何变量的引用时,这个对象就会被标记为垃圾对象,等待垃圾回收器的回收;

GC会定时清理堆空间中的垃圾对象,这个时间频率是程序员无法控制的,是由CLR决定的。所以,当一个对象被标记为垃圾对象的时候,不一定会被立即回收。

3)析构函数

在回收垃圾对象的时候,析构函数被GC自动调用。主要是执行一些清理善后工作。

析构函数没有访问修饰符,不能有你参数,使用“~”来修饰。 如下面的代码示例:

class Program
    {
        //定义值类型的n当,程序出了main函数后n在栈中占用的空间就会被CLR立即回收
        static void Main(string[] args)
        {
            int n = 5;

            OperateFile operate = new OperateFile();

            operate.FileWrite();
            //执行完写操作后,会调用该类的析构函数,释放对文件对象的控制
            //Console.WriteLine(n);
        }
    }

    //定义操作硬盘上文件上的类
    class OperateFile
    {
        //定义写文件的方法
        public void FileWrite()
        { }

        //定义调用该类结束后,所要执行的动作
        ~OperateFile()
        {
        //释放对操作文件对象的控制
        }
    }

 

 三,静态成员和实例成员的区别:

静态成员是需要通过static关键字来修饰的,而实例成员不用static关键字修饰。他们区别如下代码:

 

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //静态成员属于类,可以直接通过“类名.静态成员”的方式访问
            Person.Run();

            //实例成员属于对象,需要通过“对象名.实例成员”来访问
            Person p = new Person();
            p.Sing();
        }
    }

    class Person
    {
        //静态成员变量
        private static int nAge;
        //实例成员变量
        private string strName;

        public static void Run()
        {
            Console.WriteLine("我会奔跑!");
        }

        public void Sing()
        {
            Console.WriteLine("我会唱歌");
        }
    }

当类第一次被加载的时候(就是该类第一次被加载到内存当中),该类下面的所有静态的成员都会被加载。实例成员有多少对象,就会创建多少对象。

而静态成员只被加载到静态存储区,只被创建一次,且直到程序退出时才会被释放。

看下面的代码:

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            Person p = new Person();
            Person p1 = new Person();
            Person p2 = new Person();

        }
    }

    

    class Person
    {
        //静态成员变量
        private static int nAge;
        //实例成员变量
        private string strName;

        public static void Run()
        {
            Console.WriteLine("我会奔跑!");
        }

        public void Sing()
        {
            Console.WriteLine("我会唱歌");
        }
    }

那么在内存中发生了什么呢?如下图:

 

由上面显然可知,定义静态的成员是可以影响程序的执行效率的。那么什么时候定义静态的成员变量呢?

①变量需要被共享的时候②方法需要被反复的调用的时候 

 

2)在静态方法中不能直接调用实例成员。

 当类第一次被加载的时候,静态成员已经被加载到静态存储区,此时类的对象还有可能能没有创建,所以静态方法中不能调用类成员字段。实例代码如下:

 

this和base关键字都不能在静态方法中使用。

②可以创建类的对象指明对象的成员在静态方法中操作,代码如下:

 public static void Run()
        {
            Person p = new Person();
            p.strName = "强子";
            Console.WriteLine("我会奔跑!");
        }

③在实例成员中肯定可以调用静态方法,因为这个时候静态成员肯定存在,代码如下:

 public static void Run()
        {
            Person p = new Person();
            p.strName = "强子";
            Console.WriteLine("我会奔跑!");
        }

        public void Sing()
        {
            //实例方法被调用的时候,对象实例一定会被创建,所以可以在实例方法中访问实例的字段
            this.strName = "子强";
            strName = "子强";


            //调用静态成员
            Run();
            Console.WriteLine("我会唱歌");
        }

静态成员和实例成员的对比:

①生命周期不一样

静态成员只有在程序结束时才会释放,而实例成员没有对象引用时就会释放

②内存中存储的位置不一样

静态成员存放在静态存储区,实例成员在托管堆中。

 

四,静态类

①静态类被static关键字修饰

 //定义两个静态类
    static class Person
    { }

    internal static class Cat
    { }

 

②静态类中只能生命静态的成员变量,否则会报错(因为访问该实例成员的时候,类的对象可能还没有被创建

③静态类中不能有实例的构造函数(如果有实例的构造函数,则该静态类能被实例化,都是静态成员,没有实例成员被调用

 

正确的声明方法:


    static class Person
    {
        //private int nAge;
        private static string strName;

        static Person()
        { 
        }
    }

 

④静态类不能被继承,反编译刚才的两个类,结果如下:

 

会发现静态类的本质是一个抽象密封类,所以不能被继承和实例化。所以,静态类的构造函数,不能有访问修饰符

 

2)那么什么时候声明静态类呢?

如果这个类下面的所有成员的都需要被共享,可以把这个类声明为静态类。

且在一般对象中不能声明静态类型的变量(访问该静态变量时,可能该对象还没有被创建)。

 

3)静态类的构造函数

静态类可以有静态的构造函数(且所有类都可以有静态的构造函数),如下代码:

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Cat c;
            Cat c1 = new Cat();

            Console.ReadKey();
        }
    }

    class Cat
    {
        private int n;
        public string strName;

        //实例构造函数
        public Cat()
        {
            Console.WriteLine("看谁先执行2");
        }

        //静态构造函数
        static Cat()
        {
            Console.WriteLine("看谁先执行1 
                       
                    
                    

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