本文介紹了C#中的屬性,以及C#6和C#7中與屬性相關的新特性。 ...
來源:https://blog.guoqianfan.com/2019/12/07/properties-in-csharp/
前言
C#屬性是欄位的擴展,它配合C#中的欄位使用,用以構造一個安全的應用程式。
屬性提供了靈活的機制來讀取、編寫或計算私有欄位的值,可以像使用公共數據成員一樣使用屬性,但實際上它們是稱做“訪問器”的特殊方法,其設計目的主要是為了實現面向對象(Object Oriented, OO)中的封裝思想。
根據該思想,欄位最好設為private, 一個設計完善的類最好不要直接把欄位聲明為公有或受保護的,以阻止客戶端直接進行訪問,其中一個主要原因是,客戶端直接對公有欄位進行讀寫,使得我們無法對欄位的訪問進行靈活的控制,比如控制欄位只讀或者只寫將很難實現。
—— 薑曉東《C# 4.0權威指南》-【9.4.5 屬性】
聲明和使用讀/寫屬性(舊)
這種方式是C#中最基礎的,也是最早出現的讀寫屬性的方式。本文中我暫時稱它為老式的讀/寫屬性。
該方式允許我們在對屬性讀/寫時,進行一些操作/計算。
聲明屬性
首先要聲明一個私有欄位,然後使用get
訪問器讀取私有欄位的值,使用set
訪問器為私有欄位賦值。
示例代碼如下:
class Person
{
private string _name = "N/A";
private int _age = 0;
// Declare a Name property of type string:
public string Name
{
get
{
return _name;
}
set
{
_name = value;
}
}
public int Age
{
get
{
return _age;
}
set
{
_age = value > 120 ? 120 : value;
}
}
}
使用屬性
屬性的使用很簡單。外部可以直接對屬性進行讀取或賦值,就像使用類的公共欄位一樣。(註意:這裡假設屬性都是公共讀寫的,實際使用中要註意屬性的可訪問性)
//==========外部訪問屬性==========
Person person = new Person();
person.Name = "Bob";//為屬性賦值
person.Age = 18;//為屬性賦值
//讀取屬性的值
int age = person.Age;
備註
- 在屬性的
set
方法中,value
變數是很特殊的, 它代表用戶指定的值。
自動實現的屬性(新)
當屬性訪問器中不需要任何其他邏輯時,我們可以使用自動實現的屬性,它會使屬性聲明更加簡潔。
自動實現的屬性在編譯後,也是生成了老式的讀/寫屬性。
VS中使用快捷鍵prop
可以快速生成自動實現屬性。
public class Person
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
}
其他
自動實現的屬性的本質
自動實現的屬性在編譯後,也是生成了老式的讀/寫屬性。
這個是編譯器自動幫我們做的,可以通過查看編譯後生成的IL代碼(又稱作MSIL或CIL)來驗證。
不過本人能力有限,就不分析了。這裡推薦大家閱讀 《C# 4.0權威指南》 中的【9.4.5 屬性】一節,該章節詳細分析了自動實現的屬性經過編譯後生成的IL代碼。
屬性初始化器
在 C# 6 和更高版本中,你可以像欄位一樣初始化自動實現屬性:
public string FirstName { get; set; } = "Jane";
上述代碼經過編譯後,是在構造函數中,為屬性賦值的。(來源)
只讀屬性預設初始化
在 C# 6 中,可以去掉set
訪問器,使屬性變為只讀屬性。
public string Name { get; } = "hello world";
上述代碼經過編譯後,生成的屬性關聯欄位是readonly
的,並且仍然是在構造函數中為屬性賦值的:private readonly string kBackingField;
。(來源)
這種方式下,生成的屬性是沒有 setter 的(即使用反射,也無法設置值,setter 根本就不存在)。這個屬性只能在構造函數中,或者結合特性賦值。(來源)
表達式體屬性
自 C# 6 起,支持方法、運算符和只讀屬性的表達式主體定義。
自 C# 7.0 起,支持構造函數、終結器、屬性和索引器訪問器的表達式主體定義。
在 C# 6 中,可以把只讀屬性改寫為表達式體的形式。
在 C# 7.0 中,可以把某個訪問器改寫為表達式體的形式。
只讀屬性的表達式體形式和屬性(訪問器)的表達式體形式是不衝突的,因為它們的使用場景不一樣(寫法也不一樣)。
因為都是表達式體形式,它們具有相同的限制:要求方法體能夠改寫為lambda表達式(必須是單行代碼)。
只讀屬性的表達式體形式(C#6)
只讀屬性的表達式體形式有2個限制:
- 只包含
get
訪問器 - 要求
get
訪問器的方法體能夠改寫為lambda表達式(必須是單行代碼)
示例代碼如下:
//C# 5
public string FullName
{
get
{
return FirstName + "" + LastName;
}
}
//C# 6
public string FullName => FirstName + "" + LastName;
我們可以通過VS的智能提示看到:該屬性只有get
訪問器。
屬性訪問器的表達式體形式(C#7)
在 C# 7.0 中,對於老式的讀/寫屬性,我們可以把get
訪問器或set
訪問器改寫為表達式體(lambda)。
註意:要求訪問器的方法體能夠改寫為lambda表達式(必須是單行代碼)
示例代碼如下:
//C# 5
private int _id;
public int Id
{
get
{
return _id;
}
set
{
_id = value;
}
}
//C# 7.0
private int _id;
//全部改寫為表達式體
public int Id { get => _id; set => _id = value; }
//只改寫set訪問器
public int Id { get { return _id; } set => _id = value; }
//只改寫get訪問器
public int Id { get => _id; set { _id = value; } }
備註
下麵的備註,對於老式的讀/寫屬性和自動實現的屬性都是通用的。
- 可以給訪問器設置可訪問性。例如把
set
訪問器設為private
,不允許外部直接賦值。通常是限制set
訪問器的可訪問性。更多請參考:限制訪問器可訪問性(C# 編程指南) - 可以省略掉某個訪問器。通常是省略掉
set
訪問器可使屬性為只讀。
另外,屬性的本質是方法,所以介面中可以包含屬性。
參考
- 如何:聲明和使用讀/寫屬性(C# 編程指南):https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/how-to-declare-and-use-read-write-properties
- 自動實現的屬性(C# 編程指南):https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/auto-implemented-properties
- 限制訪問器可訪問性(C# 編程指南):https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/restricting-accessor-accessibility
- => 運算符(C# 參考):https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/operators/lambda-operator
- 探索C#之6.0語法糖剖析:https://www.cnblogs.com/mushroom/p/4666113.html
- 薑曉東《C# 4.0權威指南》-【9.4.5 屬性】