【C#小知识】C#中一些易混淆概念总结（三）--------结构，GC回收，静态成员，静态类

迷南。 2022-08-24 14:14 176阅读 0赞

**目录：**

**[【C\#小知识】C\#中一些易混淆概念总结][C_C]**

## [【C\#小知识】C\#中一些易混淆概念总结（二）][C_C 1] ##

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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：**

![复制代码][copycode.gif]

//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);
     } }

![复制代码][copycode.gif]

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：

![031544589875991.png][]

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：

![031547574246043.png][]

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；**

![031605364403942.png][]

**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

![031558338628941.png][]

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；**

![031613540498785.png][]

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

![复制代码][copycode.gif]

//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);
            }

![复制代码][copycode.gif]

**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：

![031627599561858.png][]

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：

![031641484876969.png][]

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：

![复制代码][copycode.gif]

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; }

![复制代码][copycode.gif]

编译的时候会报错：

![031809397683663.png][]

**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：

![复制代码][copycode.gif]

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 } }

![复制代码][copycode.gif]

** 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：

![复制代码][copycode.gif]

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"); } }

![复制代码][copycode.gif]

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：

![复制代码][copycode.gif]

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"); } }

![复制代码][copycode.gif]

那么在内存中发生了什么呢？如下图：

![031742396128096.png][]

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：

![031842376121621.png][]

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：**

![复制代码][copycode.gif]

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"); }

![复制代码][copycode.gif]

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
        static class Person { } internal static class 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）**

![031856556274126.png][]

**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）**

![031859596909959.png][]

正确的声明方法：

![复制代码][copycode.gif]

static class Person { //private int nAge;
            private static string strName; static Person() { } }

![复制代码][copycode.gif]

**④静态类不能被继承，反编译刚才的两个类，结果如下：**

![031904030341551.png][]

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）。

![031915217521432.png][]

**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：

![复制代码][copycode.gif]

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"); } }

![复制代码][copycode.gif]

执行结果如下：

![031923479246325.png][]

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：

![复制代码][copycode.gif]

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(); }

![复制代码][copycode.gif]

运行结果如下：

![031928535186698.png][]

**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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