任何时候,只要创建类的实例,就会调用它的构造函数。类可能有多个接受不同参数的构造函数。构造函数使得程序员可设置默认值、限制实例化以及编写灵活且便于阅读的代码。
如果您没有为类提供构造函数,在创建对象时则由 C# 默认创建一个构造函数,该构造函数实例化对象,并将成员变量设置为默认值表(C# 参考)中列出的默认值。静态类和结构也可以有构造函数。
一、使用构造函数
构造函数是在创建类的对象时调用的类方法。构造函数名与类名称相同,同城初始化新对象的数据成员。
在下面的示例中,使用一个简单的构造函数定义了名为 Taxi 的类。然后使用 new 运算符来实例化该类。在为新对象分配内存之后,new 运算符立即调用 Taxi 构造函数。
public class Taxi
{
public bool isInitialized;
public Taxi()
{
isInitialized = true;
}
}
class TestTaxi
{
static void Main()
{
Taxi t = new Taxi();
Console.WriteLine(t.isInitialized);
}
}
不带参数的构造函数称为“默认构造函数”。无论何时,只要使用 new 运算符实例化对象,并且不为 new 提供任何参数,就会调用默认构造函数。
除非类是 static 的,否则 C# 编译器将为无构造函数的类提供一个公共的默认构造函数,以便该类可以实例化。
通过将构造函数设置为私有构造函数,可以阻止类被实例化,如下所示:
class NLog
{
// Private Constructor:
private NLog() { }
public static double e = Math.E; //2.71828...
}
类可以定义具有参数的构造函数。带参数的构造函数必须通过 new 语句或 base 语句来调用。类 还可以定义多个构造函数,并且不需要定义默认构造函数。例如:
public class Employee
{
public int salary;
public Employee(int annualSalary)
{
salary = annualSalary;
}
public Employee(int weeklySalary, int numberOfWeeks)
{
salary = weeklySalary * numberOfWeeks;
}
}
可以使用下列语句中的任一个语句来创建此类:
Employee e1 = new Employee(30000);
Employee e2 = new Employee(500, 52);
构造函数可以使用 base 关键字来调用基类的构造函数。例如:
public class Manager : Employee
{
public Manager(int annualSalary)
: base(annualSalary)
{
//Add further instructions here.
}
}
在此示例中,基类的构造函数在执行构造函数块之前被调用。base 关键字可带参数使用,也可不带参数使用。构造函数的任何参数都可用作 base 的参数,或用作表达式的一部分。
在派生类中,如果不使用 base 关键字来显式调用基类构造函数,则将隐式调用默认构造函数(如果有的话)。这意味着下面的构造函数声明在效果上是相同的:
public Manager(int initialdata)
{
//Add further instructions here.
}
public Manager(int initialdata)
: base()
{
//Add further instructions here.
}
如果基类没有提供默认构造函数,派生类必须使用 base 显式调用基构造函数。
构造函数可以使用 this 关键字调用同一对象中的另一构造函数。和 base 一样,this 可带参数使用也可不带参数使用,构造函数中的任何参数都可用作 this 的参数,或者用作表达式的一部分。例如,可以使用 this 重写前一示例中的第二个构造函数:
public Employee(int weeklySalary, int numberOfWeeks)
: this(weeklySalary * numberOfWeeks)
{
}
上一示例中对 this 关键字的使用导致此构造函数被调用:
public Employee(int annualSalary)
{
salary = annualSalary;
}
构造函数可以标记为 public、private、protected、internal 或 protected internal。这些访问修饰符定义类的用户构造该类的方式。
使用 static 关键字可以将构造函数声明为静态构造函数。在访问任何静态字段之前,都将自动调用静态构造函数,它们通常用于初始化静态类成员。
二、实例构造函数
实例构造函数用于创建和初始化实例。创建新对象时将调用类构造函数,例如:
class CoOrds
{
public int x, y;
// constructor
public CoOrds()
{
x = 0;
y = 0;
}
}
无论何时创建基于 CoOrds 类的对象,都会调用此构造函数。诸如此类不带参数的构造函数称为“默认构造函数”。然而,提供其他构造函数通常十分有用。例如,可以向 CoOrds 类添加构造函数,以便可以为数据成员指定初始值:
// A constructor with two arguments:
public CoOrds(int x, int y)
{
this.x = x;
this.y = y;
}
这样便可以用默认或特定的初始值创建 CoOrd 对象,如下所示:
CoOrds p1 = new CoOrds();
CoOrds p2 = new CoOrds(5, 3);
如果类没有默认构造函数,将自动生成一个构造函数,并且将用默认值来初始化对象字段,例如,int 被初始化为 0。
下面的示例说明包含两个类构造函数的类:一个类构造函数没有参数,另一个类构造函数带有两个参数。
class CoOrds
{
public int x, y;
// Default constructor:
public CoOrds()
{
x = 0;
y = 0;
}
// A constructor with two arguments:
public CoOrds(int x, int y)
{
this.x = x;
this.y = y;
}
// Override the ToString method:
public override string ToString()
{
return (String.Format("({0},{1})", x, y));
}
}
class MainClass
{
static void Main()
{
CoOrds p1 = new CoOrds();
CoOrds p2 = new CoOrds(5, 3);
// Display the results using the overriden ToString method:
Console.WriteLine("CoOrds #1 at {0}", p1);
Console.WriteLine("CoOrds #2 at {0}", p2);
Console.ReadKey();
}
}
在此示例中,类 Person 没有任何构造函数;在这种情况下,将自动提供默认构造函数,同时将字段初始化为它们的默认值。
public class Person
{
public int age;
public string name;
}
class TestPerson
{
static void Main()
{
Person person = new Person();
Console.WriteLine("Name: {0}, Age: {1}", person.name, person.age);
// Keep the console window open in debug mode.
Console.WriteLine("Press any key to exit.");
Console.ReadKey();
}
}
// Output: Name: , Age: 0
注意,age 的默认值为 0,name 的默认值为 null。
下面的示例说明使用基类初始值设定项。Circle 类是从通用类 Shape 派生的,Cylinder 类是从 Circle 类派生的。每个派生类的构造函数都使用其基类的初始值设定项。
abstract class Shape
{
public const double pi = Math.PI;
protected double x, y;
public Shape(double x, double y)
{
this.x = x;
this.y = y;
}
public abstract double Area();
}
class Circle : Shape
{
public Circle(double radius)
: base(radius, 0)
{
}
public override double Area()
{
return pi * x * x;
}
}
class Cylinder : Circle
{
public Cylinder(double radius, double height)
: base(radius)
{
y = height;
}
public override double Area()
{
return (2 * base.Area()) + (2 * pi * x * y);
}
}
class TestShapes
{
static void Main()
{
double radius = 2.5;
double height = 3.0;
Circle ring = new Circle(radius);
Cylinder tube = new Cylinder(radius, height);
Console.WriteLine("Area of the circle = {0:F2}", ring.Area());
Console.WriteLine("Area of the cylinder = {0:F2}", tube.Area());
// Keep the console window open in debug mode.
Console.WriteLine("Press any key to exit.");
Console.ReadKey();
}
}
三、私有构造函数
私有构造函数是一种特殊的实例构造函数。它通常用在只包含静态成员的类中。如果类具有一个或多个私有构造函数而没有公共构造函数,则其他类(除嵌套类外)无法创建该类的实例。
class NLog
{
// Private Constructor:
private NLog() { }
public static double e = Math.E; //2.71828...
}
声明空构造函数可阻止自动生成默认构造函数。注意,如果您不对构造函数使用访问修饰符,则在默认情况下它仍为私有构造函数。但是,通常显式地使用 private 修饰符来清楚地表明该类不能被实例化。
当没有实例字段或实例方法(如 Math 类)时或者当调用方法以获得类的实例时,私有构造函数可用于阻止创建类的实例。如果类中的所有方法都是静态的,可考虑使整个类成为静态的。
下面是使用私有构造函数的类的示例
public class Counter
{
private Counter() { }
public static int currentCount;
public static int IncrementCount()
{
return ++currentCount;
}
}
class TestCounter
{
static void Main()
{
// If you uncomment the following statement, it will generate
// an error because the constructor is inaccessible:
// Counter aCounter = new Counter(); // Error
Counter.currentCount = 100;
Counter.IncrementCount();
Console.WriteLine("New count: {0}", Counter.currentCount);
// Keep the console window open in debug mode.
Console.WriteLine("Press any key to exit.");
Console.ReadKey();
}
}
// Output: New count: 101
注意,如果您取消注释该示例中的以下语句,它将生成一个错误,因为该构造函数受其保护级别的限制而不可访问:
// Counter aCounter = new Counter(); // Error
四、静态构造函数
静态构造函数用于初始化任何静态数据,或用于执行仅需执行一次的特定操作。在创建第一个实例或引用任何静态成员之前,将自动调用静态构造函数。
class SimpleClass
{
// Static variable that must be initialized at run time.
static readonly long baseline;
// Static constructor is called at most one time, before any
// instance constructor is invoked or member is accessed.
static SimpleClass()
{
baseline = DateTime.Now.Ticks;
}
}
静态构造函数具有以下特点:
·静态构造函数既没有访问修饰符,也没有参数。
·在创建第一个实例或引用任何静态成员之前,将自动调用静态构造函数来初始化类。
·无法直接调用静态构造函数。
·在程序中,用户无法控制何时执行静态构造函数。
·静态构造函数的典型用途是:当类使用日志文件时,将使用这种构造函数向日志文件中写入项。
·静态构造函数在为非托管代码创建包装类时也很有用,此时该构造函数可以调用 LoadLibrary 方法。
·如果静态构造函数引发异常,运行时将不会再次调用该构造函数,并且在程序运行所在的应用程序域的生存期内,类型将保持未初始化。
在此示例中,类 Bus 有一个静态构造函数和一个静态成员 Drive()。当调用 Drive() 时,将调用静态构造函数来初始化类。
public class Bus
{
// static variable used by all Bus instances
// Represents the time the first bus of the day starts its route.
protected static readonly DateTime globalStartTime;
// Instance readonly variable
protected int RouteNumber { get; set; }
// Static constructor to initialize static variable.
// It is invoked before the first instance constructor is called.
static Bus()
{
globalStartTime = DateTime.Now;
Console.WriteLine("Static ctor sets global start time to {0}", globalStartTime.ToLongTimeString());
}
// Instance constructor
public Bus(int routeNum)
{
RouteNumber = routeNum;
Console.WriteLine("{0} is created.", RouteNumber);
}
// Instance method.
public void Drive()
{
TimeSpan elapsedTime = DateTime.Now - globalStartTime;
// For demonstration purposes we treat milliseconds as minutes to
// simulate actual bus times. Do not do this in your actual bus schedule program!
Console.WriteLine("{0} is starting its route {1:N2} minutes after global start time {2}.",
this.RouteNumber,
elapsedTime.TotalMilliseconds,
globalStartTime.ToShortTimeString());
}
}
class TestBus
{
static void Main()
{
Bus bus = new Bus(71);
bus.Drive();
// Wait for next bus to warm up.
System.Threading.Thread.Sleep(25);
Bus bus2 = new Bus(72);
bus2.Drive();
// Keep the console window open in debug mode.
System.Console.WriteLine("Press any key to exit.");
System.Console.ReadKey();
}
}
五、如何编写复制构造函数
与有些语言不同,C# 不提供复制构造函数。如果您创建了新的对象并希望从现有对象复制值,您必须自行编写适当的方法。
在本示例中,Person 类包含一个构造函数,该构造函数接受另一个 Person 类型的对象作为参数。然后此对象的字段中的内容将分配给新对象中的字段。
class Person
{
private string name;
private int age;
// Copy constructor.
public Person(Person previousPerson)
{
name = previousPerson.name;
age = previousPerson.age;
}
// Instance constructor.
public Person(string name, int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
// Get accessor.
public string Details
{
get
{
return name + " is " + age.ToString();
}
}
}
class TestPerson
{
static void Main()
{
// Create a new person object.
Person person1 = new Person("George", 40);
// Create another new object, copying person.
Person person2 = new Person(person1);
Console.WriteLine(person2.Details);
// Keep the console window open in debug mode.
Console.WriteLine("Press any key to exit.");
Console.ReadKey();
}
}
// Output: George is 40
六、构造函数及参数执行顺序说明
三个类分开来写的,一个父类,一个子类,一个测试类:
父类:
using system;
namespace testinherit
{
/// <summary>
/// father 的摘要说明。
/// </summary>
public class father
{
public int father_a=111;
public int father_aa=1111;
public readonly int father_c=7777;
public static int father_e=222;
public static int father_ee;
static father()
{
father_e=5555;
father_ee=3333;
}
public father()
{
father_ee=4444;
}
public father(int a)
{
father_a=a;
}
}
}
子类:
using system;
namespace testinherit
{
/// <summary>
/// sun 的摘要说明。
/// </summary>
public class sun:father
{
public int sun_int=9999;
public static int sun_b=111;
public static int sun_c;
public sun()
{
sun_c=222;
}
static sun()
{
sun_c=333;
}
public sun(int a)
{
sun_int=a;
}
}
}
测试class1类
using system;
namespace testinherit
{
/// <summary>
/// class1 的摘要说明。
/// </summary>
class class1
{
/// <summary>
/// 应用程序的主入口点。
/// </summary>
[stathread]
static void main(string[] args)
{
//
// todo: 在此处添加代码以启动应用程序
//
sun sun1=new sun ();
}
}
}
然后一路f11,进行跟踪,可以得到完整的执行顺序如下所示:
1.子类静态变量;
2.子类静态构造函数;
3.子类非静态变量;
4.父类静态变量;
5.父类静态构造函数;
6.父类非静态变量;
7.父类无参构造函数;
8.子类无参构造函数;
如果main()方法中改为sun sun1=new sun (111),顺序为;
1.子类静态变量;
2.子类静态构造函数;
3.子类非静态变量;
4.父类静态变量;
5.父类静态构造函数;
6.父类非静态变量;
7.父类无参构造函数;
8.子类有参构造函数;
如果子类的有参构造函数改为:
public sun(int a):base(a)
{
sun_int=a;
}
则顺序又有所改变:
1.子类静态变量;
2.子类静态构造函数;
3.子类非静态变量;
4.父类静态变量;
5.父类静态构造函数;
6.父类非静态变量;
7.父类有参构造函数;
8.子类有参构造函数;
以上测试改为父类声明,子类实现,结果也是一样,即mian()方法中改为father sun1=new sun ();
最后作一个总结:
1.一般原理是被依赖的先构造,依赖于人的后构造,c#中是同层依赖(成员变量,其他的类变量等)优先于跨层依赖(父子关系)构造(注意java中正好相反); (子类的变量是不是可以理解为同层的依赖呢??)
2.静态构造函数,静态参数都是优先于非静态构造函数,非静态参数构造或初始化。