➤方 法
方法 (method) 是一种成员,用于实现可由对象或类执行的计算或操作。
静态方法 (static method) 通过类来访问。
实例方法 (instance method) 通过类的实例来访问。
方法具有一个参数 (parameter) 列表(可以为空),表示传递给该方法的值或变量引用;
方法还具有一个返回类型 (return type),指定该方法计算和返回的值的类型。如果方法不返回值,则其返回类型为 void。
与类型一样,方法也可以有一组类型参数,当调用方法时必须为类型参数指定类型实参。与类型不同的是,类型实参经常可以从方法调用的实参推断出,而无需显式指定。
方法的签名 (signature) 在声明该方法的类中必须唯一。方法的签名由方法的名称、类型参数的数目以及该方法的参数的数目、修饰符和类型组成。方法的签名不包含返回类型。
⟰ 参 数
参数用于向方法传递值或变量引用。
方法的参数从调用该方法时指定的实参 (argument) 获取它们的实际值。
有四类参数:值参数、引用参数、输出参数和参数数组。
值参数 (value parameter) 用于传递输入参数。一个值参数相当于一个局部变量,只是它的初始值来自为该形参传递的实参。对值参数的修改不影响为该形参传递的实参。 值参数可以是可选的,通过指定默认值可以省略对应的实参。
引用参数 (reference parameter) 用于传递输入和输出参数。为引用参数传递的实参必须是变量,并且在方法执行期间,引用参数与实参变量表示同一存储位置。引用参数使用 ref 修饰符声明。
下面的示例演示 ref 参数的用法。
using System; class Test { static void Swap(ref int x, ref int y) { int temp = x; x = y; y = temp; } static void Main() { int i = 1, j = 2; Swap(ref i, ref j); Console.WriteLine("{0} {1}", i, j); // Outputs "2 1" } }
输出参数 (output parameter) 用于传递输出参数。对于输出参数来说,调用方提供的实参的初始值并不重要。除此之外,输出参数与引用参数类似。输出参数是用 out 修饰符声明的。
下面的示例演示 out 参数的用法。
using System; class Test { static void Divide(int x, int y, out int result, out int remainder) { result = x / y; remainder = x % y; } static void Main() { int res, rem; Divide(10, 3, out res, out rem); Console.WriteLine("{0} {1}", res, rem); // Outputs "3 1" } }
参数数组 (parameter array) 允许向方法传递可变数量的实参。参数数组使用 params 修饰符声明。只有方法的最后一个参数才可以是参数数组,并且参数数组的类型必须是一维数组类型。
System.Console 类的 Write 和 WriteLine 方法就是参数数组用法的很好示例。它们的声明如下。
public class Console { public static void Write(string fmt, params object[] args) {...} public static void WriteLine(string fmt, params object[] args) {...} ... }
在使用参数数组的方法中,参数数组的行为完全就像常规的数组类型参数。但是,在具有参数数组的方法的调用中,既可以传递参数数组类型的单个实参,也可以传递参数数组的元素类型的任意数目的实参。 在后一种情况下,将自动创建一个数组实例,并使用给定的实参对它进行初始化。示例:
Console.WriteLine("x={0} y={1} z={2}", x, y, z); //等价于以下语句: string s = "x={0} y={1} z={2}"; object[] args = new object[3]; args[0] = x; args[1] = y; args[2] = z; Console.WriteLine(s, args);
⟰方法体和局部变量
方法体指定了在调用该方法时将执行的语句。 方法体可以声明仅用在该方法调用中的变量。这样的变量称为局部变量 (local variable)。局部变量声明指定了类型名称、变量名称,还可指定初始值。
下面的示例声明一个初始值为零的局部变量 i 和一个没有初始值的变量 j。
using System; class Squares { static void Main() { int i = 0; int j; while (i < 10) { j = i * i; Console.WriteLine("{0} x {0} = {1}", i, j); i = i + 1; } } }
C# 要求在对局部变量明确赋值 (definitely assigned) 之后才能获取其值。例如,如果前面对 i 的声明中未包括初始值,则编译器将针对随后对 i 的使用报错,因为 i 在程序中的这些位置还没有明确赋值。
方法可以使用 return 语句将控制返回到它的调用方。在返回 void 的方法中,return 语句不能指定表达式。在返回非 void 的方法中,return 语句必须含有一个计算返回值的表达式。
⟰ 静态方法和实例方法
使用 static 修饰符声明的方法为静态方法 (static method)。静态方法不对特定实例进行操作,并且只能直接访问静态成员。
不使用 static 修饰符声明的方法为实例方法 (instance method)。实例方法对特定实例进行操作,并且能够访问静态成员和实例成员。
在调用实例方法的实例上,可以通过 this 显式地访问该实例。而在静态方法中引用 this 是错误的。
下面的 Entity 类具有静态成员和实例成员。
class Entity { static int nextSerialNo; int serialNo; public Entity() { serialNo = nextSerialNo++; } public int GetSerialNo() { return serialNo; } public static int GetNextSerialNo() { return nextSerialNo; } public static void SetNextSerialNo(int value) { nextSerialNo = value; } }
每个 Entity 实例都包含一个序号(我们假定这里省略了一些其他信息)。Entity 构造函数(类似于实例方法)使用下一个可用的序号来初始化新的实例。
由于该构造函数是一个实例成员,它既可以访问 serialNo 实例字段,也可以访问 nextSerialNo 静态字段。
GetNextSerialNo 和 SetNextSerialNo 静态方法可以访问 nextSerialNo 静态字段,但是如果直接访问 serialNo 实例字段就会产生错误。
下面的示例演示 Entity 类的使用。
using System; class Test { static void Main() { Entity.SetNextSerialNo(1000); Entity e1 = new Entity(); Entity e2 = new Entity(); Console.WriteLine(e1.GetSerialNo()); // Outputs "1000" Console.WriteLine(e2.GetSerialNo()); // Outputs "1001" Console.WriteLine(Entity.GetNextSerialNo()); // Outputs "1002" } }
注意:SetNextSerialNo 和 GetNextSerialNo 静态方法是在类上调用的,而 GetSerialNo 实例方法是在该类的实例上调用的。
⟰ 虚方法、重写方法和抽象方法
若一个实例方法的声明中含有 virtual 修饰符,则称该方法为虚方法。
若其中没有 virtual 修饰符, 则称该方法为非虚方法。
在调用一个虚方法时,该调用所涉及的实例的运行时类型 (runtime type) 确定了要实际调用的方法实现。
在非虚方法调用中,实例的编译时类型 (compile-time type) 负责做出此决定。
虚方法可以在派生类中重写 (override)。当某个实例方法声明包括 override 修饰符时,该方法将重写所继承的具有相同签名的虚方法。
虚方法声明用于引入新方法,而重写方法声明则用于使现有的继承虚方法专用化(通过提供该方法的新实现)。
抽象 (abstract) 方法是没有实现的虚方法。
抽象方法使用 abstract 修饰符进行声明,并且只允许出现在同样被声明为 abstract 的类中。抽象方法必须在每个非抽象派生类中重写。
下面的示例声明一个抽象类 Expression,它表示一个表达式目录树节点;它有三个派生类 Constant、 VariableReference 和 Operation,它们分别实现了常量、变量引用和算术运算的表达式目录树节点。
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
using System; using System.Collections; public abstract class Expression { public abstract double Evaluate(Hashtable vars); } public class Constant: Expression { double value; public Constant(double value) { this.value = value; } public override double Evaluate(Hashtable vars) { return value; } } public class VariableReference: Expression { string name; public VariableReference(string name) { this.name = name; } public override double Evaluate(Hashtable vars) { object value = vars[name]; if (value == null) { throw new Exception("Unknown variable: " + name); } return Convert.ToDouble(value); } } public class Operation: Expression { Expression left; char op; Expression right; public Operation(Expression left, char op, Expression right) { this.left = left; this.op = op; this.right = right; } public override double Evaluate(Hashtable vars) { double x = left.Evaluate(vars); double y = right.Evaluate(vars); switch (op) { case '+': return x + y; case '-': return x - y; case '*': return x * y; case '/': return x / y; } throw new Exception("Unknown operator"); } }
上面的四个类可用于为算术表达式建模。
例如,使用这些类的实例,表达式 x + 3 可如下表示。
Expression e = new Operation( new VariableReference("x"), '+', new Constant(3));
代码中调用了 Expression 实例的 Evaluate 方法,以计算给定表达式的值,从而生成一个 double 值。 该方法接受一个包含变量名称(作为哈希表项的键)和值(作为项的值)的 Hashtable 作为实参。 Evaluate 方法是一个虚抽象方法,意味着非抽象派生类必须重写该方法以提供实际的实现。 Constant 的 Evaluate 实现只是返回所存储的常量。
VariableReference 的实现在哈希表中查找变量名称,并返回产生的值。
Operation 的实现先对左操作数和右操作数求值(通过递归调用它们的 Evaluate 方法),然后执行给定的算术运算。
下面的程序使用 Expression 类,对于不同的 x 和 y 值,计算表达式 x * (y + 2) 的值。
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
using System; using System.Collections; class Test { static void Main() { Expression e = new Operation( new VariableReference("x"), '*', new Operation( new VariableReference("y"), '+', new Constant(2) ) ); Hashtable vars = new Hashtable(); vars["x"] = 3; vars["y"] = 5; Console.WriteLine(e.Evaluate(vars)); // Outputs "21" vars["x"] = 1.5; vars["y"] = 9; Console.WriteLine(e.Evaluate(vars)); // Outputs "16.5" } }
⟰ 方法重载
方法重载 (overloading) 允许同一类中的多个方法具有相同名称,条件是这些方法具有唯一的签名。在编译一个重载方法的调用时,编译器使用重载决策 (overload resolution) 确定要调用的特定方法。重载决策将查找与参数最佳匹配的方法,如果没有找到任何最佳匹配的方法则报告错误信息。
下面的示例演示重载决策的工作机制。Main 方法中的每个调用的注释表明实际调用的方法。
class Test { static void F() { Console.WriteLine("F()"); } static void F(object x) { Console.WriteLine("F(object)"); } static void F(int x) { Console.WriteLine("F(int)"); } static void F(double x) { Console.WriteLine("F(double)"); } static void F<T>(T x) { Console.WriteLine("F<T>(T)"); } static void F(double x, double y) { Console.WriteLine("F(double, double)"); } static void Main() { F(); // Invokes F() F(1); // Invokes F(int) F(1.0); // Invokes F(double) F("abc"); // Invokes F(object) F((double)1); // Invokes F(double) F((object)1); // Invokes F(object) F<int>(1); // Invokes F<T>(T) F(1, 1); // Invokes F(double, double)
} }
正如该示例所示,总是通过显式地将实参强制转换为确切的参数类型和/或显式地提供类型实参,来选择一个特定的方法。