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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【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?
①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
staticclass Person { }
internalstaticclass 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"); } }
执行结果如下:
由此我们可以知道,静态的构造函数会先于实例构造函数执行
且
//不执行静态构造函数
Cat c;
当我们在Main()函数中添加如下的代码是:
static void Main(string[] args) { //不执行静态构造函数 Cat c; Cat c1 = new Cat(); Cat c2 = new Cat(); Console.ReadKey(); }
运行结果如下:
说明静态的构造函数只执行了一次。
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好吧这次的分享风到此结束。希望对大家对理解C#基础概念知识能有所帮助。
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