第九單元 面向對象一：類與對象

来源:https://www.cnblogs.com/xuyubing/archive/2023/05/30/17442885.html
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假設，班級里40位同學，我們用程式保存40位學生的信息：學號，姓名，性別，生日，身份證號。如果是你，你會怎麼實現？ 小菜同學拿到這個題，奮書疾筆，馬上寫出如下代碼： ArrayList list = new ArrayList(); ​ string stuNo1="10001"; string n ...


假設，班級里40位同學，我們用程式保存40位學生的信息：學號，姓名，性別，生日，身份證號。如果是你，你會怎麼實現？

小菜同學拿到這個題，奮書疾筆，馬上寫出如下代碼：

ArrayList list = new ArrayList();
​
string stuNo1="10001";
string name1 = "張三";
string sex="男";
Datetime birthday1 = Datetime.Parse("1998-08-08");
string idCard1 = "362530199808080510";
list.add(stuNo1);
list.add(name1);
... list.add....
    
........//經過1個半小時後，終於到了第40位。

 

那如果是有4000，4萬？你是不是立馬從入門到卸載了？面向對象來告訴你解決方案！！

1. 面向對象概念

面向對象編程（ OOP，Object Oriented Programming ）

  • 並不是一個技術，而是一種編程指導思想。

  • 把現實世界的具體事物全部看成一個一個的對象來解決實際問題。

為什麼要用面向對象編程

生活中我們解決問題就是按照對象化的方式進行的。如果程式也能夠按照生活的中的方式來解

決問題，那麼程式就更符合人類的思維習慣，代碼看起來會更易理解、更簡單、更易維護。

 

面向對象編程共同三大特性：封裝，繼承，多態。

在C# 中，一定要時刻的牢記這句話：一切皆為object（對象）;

2. 封裝

封裝 被定義為"把一個或多個項目封閉在一個物理的或者邏輯的包中"。在面向對象程式設計方法論中，封裝是為了防止對實現細節的訪問。

抽象和封裝是面向對象程式設計的相關特性。抽象允許相關信息可視化，封裝則使開發者實現所需級別的抽象。

訪問修飾符

C# 封裝根據具體的需要，設置使用者的訪問許可權，並通過 訪問修飾符 來實現。

一個 訪問修飾符 定義了一個類成員的範圍和可見性。C# 支持的訪問修飾符如下所示：

  • public：所有對象都可以訪問；

  • private：對象本身在對象內部可以訪問；

  • protected：只有該類對象及其子類對象可以訪問

  • internal：同一個程式集的對象可以訪問；

  • protected internal：訪問限於當前程式集或派生自包含類的類型。

img

實現封裝的方式共有三種：類的封裝，屬性封裝，方法的封裝。

封裝的作用：

  • 隱藏細節，設置訪問許可權，提高安全性

  • 代碼復用。

  • 提高代碼的可讀性

3. 什麼是類

類是一組具有相同事物和行為的抽象（物以類聚）。

類在實現生活中是不存在的，看不見，摸不著。例如：人類，狗類，貓科類，靈長類.... 這些事物都只是一些抽象的概念，並不是指具體的物體。如果我說：小明今天吃了三碗飯，小紅的頭髮很長，那麼，小明，小紅 是指人類的具體對象，lucky（一隻貓） 這個月身體長得很快，這也指的是對象，因為lucky是實實在在存在的。

人為什麼不和狗分為一類？

答：因為人和狗的體徵行為都不一樣！！再次強調類：類是一組具有相同事物和行為的抽象（物以類聚）。人會思考，人會製作工具，而狗不會。

 

對象：是真實存在的具體實例。

類(設計圖)：是對象共同特征的描述（抽象）。

 

在C#中，必須先設計類，才能獲得對象。

 

4. 如何定義類

定義類的關鍵字是class，命名規範為首字母大寫，以帕斯卡（大駝峰）方式命名 如：

<訪問修飾符> class 類名
{
    // 構造器（下一個單元會講到）
    
    // 欄位
    
    // 屬性(特征)
    
    // 方法（行為）
    
    // 事件(C# 高級階段學習)
    
    // 索引器(c# 高級階段學習)
    
}


如：
public class Person
{
    // 欄位
    private string name;
    
    // 屬性
    public string Name
    {
        get
        {
            return name;
        }
        set
        {
            value=name;
        }
    }
    
    // 方法
    public void eat()
    {
        Console.WriteLine("吃飯,我要吃油燜大蝦");
    }
}

 

其中，欄位，屬性，方法，被統稱為類的成員。欄位，屬性 被稱為成員變數，方法被稱為成員方法。

訪問標識符 <access specifier> 指定了對類及其成員的訪問規則。如果沒有指定，則使用預設的訪問標識符。類的預設訪問標識符是 internal，成員的預設訪問標識符是 private。

5. 欄位與屬性

欄位一般是私有的(private)，屬於類的私有信息，如：姓名，年齡，身份證號等等信息都是屬於人類的私有信息。

public class Person
{
    private string name;
    private int age;
}

 

屬性是類對外提供訪問欄位的途徑，一般是公有的(public) ，如：別人問你年齡，女孩子一般說18歲。此時她說的18歲是她自己對外主動暴露出來的，事實上她的真實年齡信息是私有的，只有她自己知道，到底是不是18歲我們其實是不清楚的。

public class Person
{
    private string name;
    private int age;
    
    public string Name
    {
        // get 訪問器
        get
        {
            return name;
        }
        // set 訪問器
        set
        {
            value=name;
        }
    }
    
    public int Age
    {
        get
        {
            return 18;
        }
        set
        {
            value = age;
        }
    }
}

Get, Set 訪問器都可以設置訪問修飾符哦，預設的訪問修飾符都是public.

c# 9.0 之後 還支持 Init訪問器， 調用方可使用屬性初始化表達式語法 ， 在創建表達式中設置這些值 。 但構造完成後，這些屬性將變為只讀

 

欄位與屬性的區別

  • 欄位是私有的(private)，屬性是公開的(public)。

  • 屬性具有讀寫器( get, set)

  • 欄位命名，以小駝峰命名，屬性以帕斯卡(大駝峰)命名。

  • 屬性並沒有真正存儲數據

只讀屬性

也就是只提供了， Get 訪問器，沒有Set 訪問器。

public class Person
{
    private short orderState
    
    public string OrderState
    {
        get
        {
            switch(orderState){
                case 1:
                    return "待支付";
                case 2:
                    return "待發貨";
                case 3:
                    return "待收貨";
                case 4:
                    return "已完成";
                default:
                    return "待支付";
            }
        }
    }
}

 

只寫屬性

也就是只提供了， Set 訪問器，沒有Get 訪問

public class Person
{
    private string pwd
    
    public string Password
    {
        set { value = pwd;} // 沒有Get
    }
}

 

屬性簡寫

如果一個類中，屬性只是直接對欄位進行讀寫，那麼，這個屬性欄位就可進行簡寫。

例如：

public class Person
{
    private string name;
    private int age;
    
    public string Name
    {
        get { return name; }
        set { value=name; }
    }
    
    public int Age
    {
        get { return 18; }
        set { value = age; }
    }
}
// 簡化後
public class Person
{
    public string Name {get; set;}
    public int Age {get; set;}
}

 

我們剛說過，屬性是對欄位的封裝，但是簡寫後的屬性根本就看不到類，豈不是自相矛盾嗎？其實簡寫屬性中其實隱藏了欄位，如果通過反編譯工具編譯 MS IL 或者通過反射技術去查看，我們會可以將它隱藏的欄位讀取出來。

6. 類的對象(實例)

語法：

類名 對象名 = new 類名();
如：
Person per = new Person();

　　

使用對象

訪問屬性: 對象名.成員屬性
訪問行為: 對象名.方法名(…)

 

例如：

public class Person
{
    private string name
    
    public string Name
    {
        set { value = name;}
        get { return name;}
    }
    
    public void Eat()
    {
        Console.WriteLine($"姓名：{name},他正在吃飯..");
    }
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Person per1 = new Person();
        per1.Name = "張三"; // 訪問屬性
        per1.Eat();  // 調用成員方法
        
        Person per2 = new Person();
        per2.Name = "李四"; // 訪問屬性
        per2.Eat();  // 調用成員方法
    }
}

輸出結果：

姓名：張三,他正在吃飯..
姓名：李四,他正在吃飯..

　　

7. 構造方法

學構造方法的目的？

  • 真正知道對象具體是通過什麼得到的。

  • 能夠掌握為對象賦值的其他寫法。

構造方法的作用

  • 用於初始化一個類的對象，並返回對象的地址。

  • 簡化對象初始化的過程

語法

修飾符 類名(形參列表)
{
	...
}

public class Car 
{
    ...
    // 無參數構造器
    public Car()
    {
    	...
    }
    // 有參數構造器
    public Car(String n, String b)
    {
    	...
    } 
}

　　

初始化對象的格式

類名 對象名稱 = new 構造器；
Car c = new Car();

　　

構造器的分類

  • 無參數構造器（預設存在的）：初始化的對象時，成員變數的數據均採用預設值。

  • 有參數構造器：在初始化對象的時候，同時可以為對象進行賦值。

註意事項

  • 任何類定義出來，預設就自帶了無參數構造器，寫不寫都有。

  • 一旦定義了有參數構造器，無參數構造器就沒有了，此時就需要自己寫一個無參數構造器了。 

public class Car 
{
	...
	// 無參數構造器（預設存在的） 
}

public class Car 
{
    ...
    public Car()
    {
        // 無參數構造器（需要寫出來了）
    }    
    public Car(String n, String b)
    {
        // 有參數構造器
	} 
}

 

8. 兩個變數指向同一個對象

class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public string Sex  { get; set; }
    public string Hobby  { get; set; }
    
    public void Study()
    {
        Console.WriteLine($"姓名:{Name},性別：{Sex},愛好：{Hobby}");
    }
}
public static void main(String[] args) 
{
    Student s1 = new Student();
    s1.Name = "小明";
    s1.Sex = '男';
    s1.Hobby = "游戲、睡覺、聽課";
    s1.Study();
    // 把學生類型的s1變數賦值給學生類型的s2變數
    Student s2 = s1;
    s2.Hobby = "愛提問";
    
    Console.WriteLine(s2.Name);
    Console.WriteLine(s2.Sex);
    
    Console.WriteLine(s1.Hobby);
    s2.Study();
}

 

輸出結果：

姓名：小明，性別：男，愛好：游戲、睡覺、聽課
小明
男
愛提問
姓名：小明，性別：男，愛好：愛提問

　　

記憶體分佈圖

思考：如果某個對象，被當作方法參數傳遞之後，在方法體內對象（形參）的某些屬性被修改，那麼實參對象的屬性會發生變化嗎？

9. this 關鍵字

假設有如下一段代碼：

public class Person
{
    private string name;
    private string age;
    public Person(string name,string age)
    {
        name = name; // 此處很有可能會有問題！！
        age = age;   // 此處很有可能會有問題！！
    }
}

 

編譯器很有可能分不清 name 到底是形參還是成員變數，怎麼破？ this 關鍵字就可以幫忙解決。

this關鍵字

  • this關鍵字可以出現在成員方法、構造器中，代表當前對象的地址。

  • 作用：訪問當前對象的成員變數、成員方法。

public class Person
{
    private string name;
    private string age;
    public Person(string name,string age)
    {
        this.name = name; 
        this.age = age;
    }
}

10 . 作業

  1. 學生類：

    • 欄位：姓名，性別，成績，零錢

    • 屬性：姓名：性別，成績( 只寫Set訪問器)，成績等級（成績<60 -->差，60<= 成績<= 70 ---> 一般，70< 成績<=80 --->中，80<成績 <=90--->良, 其他---->優， 並且此屬性只讀），零錢

    • 重載構造方法，無參，有參(姓名，性別，成績，零錢)

  2. 學生類中定義Print 方法，將 姓名，性別，成績，零錢等級 輸出到控制台。

  3. 在學生類中，定義HelpShop()方法，意思是 學生可以幫其他同學購物，然後自己獲得同學給的1元的佣金。偽代碼如下：

    public class Student
{
    // ...欄位
    // ...屬性
    
    /// <summary>
    /// 幫其他同學購物
    /// <summary>
    /// <param name="s">被幫助的同學</param>
    /// <param name="money">購物所花費的金額</param>
    public void HelpShop(Student s, decimal money)
    {
        
    }
}

  4. 在Main方法中創建學生類對象，通過無參構造方法創建 s1 對象，然後給 姓名，性別，成績，零錢 屬性賦值。

  5. 在Main方法中創建學生類對象，通過有參構造方法創建 s2 對象 並初始化對象。

  6. 調用s1, s2 Print方法，查看屬性值。

  7. s1 調用 HelpShop 方法, 將 s2 作為參數傳遞進去

  8. 再次調用Print 方法，查看s1, s2 的屬性值的變化。

 　　　　　　

視頻教程：

譽尚學教育_譽尚學教育騰訊課堂官網 (qq.com)
或者：C# 最強入門編程(.Net 學習系列開山巨作)_嗶哩嗶哩_bilibili

 

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