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C# 类（Class）教程

backend 2025/5/7 5:06:31

在现代面向对象编程中，**类（Class）**是最基础、最重要的概念之一。通过学习类，我们可以理解怎样定义自己的数据类型，封装数据与行为，构建复杂的软件体系结构。本文将详细介绍C#中的类，从基础定义到高级特性，包括成员变量、成员函数、构造函数、析构函数、静态成员等。

一、什么是类（Class）？

简单来说，类是一个蓝图（模板）。你可以把它想象成设计某种物品的“设计图”，它定义了该物品的组成部分（成员变量）以及它可以做的事情（成员方法或函数）。但类本身并不占用存储空间，只有在你根据它创建了“实例对象”时，才会在内存中存在具体的对象。

例子：汽车类（Car）

组成：品牌、颜色、速度（成员变量）
行为：加速、刹车、转向（成员函数）

二、定义一个基本类——基本结构

在C#中，定义一个类的语法如下：

<访问修饰符> class <类名> { // 成员变量 <访问修饰符> <数据类型> 变量名; // 成员方法 <访问修饰符> <返回类型> 方法名(参数列表) { // 方法体 } }

常用的访问修饰符

public：公共的，可以被任何地方访问
private：私有的，只能在类内部访问（默认）
protected：保护的，仅子类和本类中访问
internal：同一程序集内可访问（默认）

三、示例：定义一个简单的类

using System; namespace Example { class Person { public string Name; // 姓名 public int Age; // 年龄 public void Introduce() { Console.WriteLine($"大家好，我叫{Name}，今年{Age}岁。"); } } class Program { static void Main(string[] args) { Person p = new Person(); p.Name = "小明"; p.Age = 20; p.Introduce(); } } }

运行效果：

大家好，我叫小明，今年20岁。

四、对象（Object）与类

对象（Instance）：类的实际存在，是类的实例。

创建对象：

Person p = new Person();

. 运算符用于访问对象的成员（变量或方法）：

p.Name = "小红"; p.Introduce();

五、成员变量的封装——私有化与访问

通常，为了保护数据不被随意篡改，我们会将成员变量定义成private，并提供**公共方法（getter/setter）**访问。

例子：封装成员变量

using System; namespace Encapsulation { class Person { private string name; private int age; public void SetName(string name) { this.name = name; } public string GetName() { return name; } public void SetAge(int age) { if (age >= 0) { this.age = age; } } public int GetAge() { return age; } public void Introduce() { Console.WriteLine($"我是{GetName()}，今年{GetAge()}岁。"); } } class Program { static void Main() { Person p = new Person(); p.SetName("小李"); p.SetAge(25); p.Introduce(); } } }

输出：

我是小李，我今年25岁。

六、构造函数（Constructor）

当创建对象时，常常希望在“建造”对象的同时设置一些初始值，C#通过构造函数实现。

语法：

public 类名(参数列表) { // 初始化代码 }

示例：带有构造函数的类

using System; namespace ConstructorDemo { class Person { private string name; private int age; // 构造函数 public Person(string name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public void Introduce() { Console.WriteLine($"我是{name}，今年{age}岁。"); } } class Program { static void Main() { Person p = new Person("小华", 22); p.Introduce(); } } }

注意：

构造函数没有返回值，名字与类名相同
可以重载（多个参数列表不同的构造函数）

例：参数化的构造函数

public Person(string name):this(name, 0) { // 其他初始化 }

七、析构函数（Destructor）

析构函数在对象销毁时自动调用，用于释放资源。

语法：

~类名() { // 清理代码 }

示例：析构函数

using System; namespace DestructorDemo { class Person { public Person() { Console.WriteLine("创建了一个对象"); } ~Person() { Console.WriteLine("对象被销毁"); } } class Program { static void Main() { Person p = new Person(); p = null; // 可能会触发析构（不一定立即） GC.Collect(); // 强制GC回收，测试析构函数 Console.ReadKey(); } } }

说明：普通情况下，析构函数由系统调用，不能明确控制其时机。

八、静态成员（`static`）

静态成员属于类本身，而不是某个实例对象。
常用于存放全局变量、全局方法。

静态变量

class Counter { public static int count = 0; public void Increment() { count++; } }

调用：

Counter c1 = new Counter(); Counter c2 = new Counter(); c1.Increment(); c2.Increment(); Console.WriteLine(Counter.count); // 2

静态方法

public static int GetCurrentCount() { return count; }

调用：

Console.WriteLine(Counter.GetCurrentCount());

特点

不需要创建对象即可调用
只能访问静态成员，不能访问实例成员

九、类的封装与面向对象的原则

封装（Encapsulation）

隐藏类的具体实现细节，只暴露接口（方法）给外界。
好处：安全、易维护。

继承（Inheritance）

子类可以继承父类的成员，实现代码复用。

多态（Polymorphism）

不同对象对相同的方法有不同的实现。

这些都是C#面向对象的核心思想。

十、一个完整的类示例：实现一个“矩形”类

using System; namespace Shape { class Rectangle { private double width; private double height; // 构造函数 public Rectangle(double w, double h) { width = w; height = h; } // 属性（Property）提供封装 public double Width { get { return width; } set { if (value >= 0) width = value; } } public double Height { get { return height; } set { if (value >= 0) height = value; } } // 计算面积 public double GetArea() { return width * height; } // 计算周长 public double GetPerimeter() { return 2 * (width + height); } } class Program { static void Main() { Rectangle rect = new Rectangle(5.0, 3.0); Console.WriteLine($"面积：{rect.GetArea()}"); Console.WriteLine($"周长：{rect.GetPerimeter()}"); rect.Width = 10.0; // 改变宽度 rect.Height = 4.0; // 改变高度 Console.WriteLine($"更改后面积：{rect.GetArea()}"); } } }