构造函数

什么是构造函数？

定义

在 C# 中，构造函数是一种特殊的方法，它与类同名，并且没有返回类型（甚至不能是 void）。构造函数主要用于在创建类的对象时初始化对象的状态。例如，当你创建一个Person类的对象时，可以使用构造函数来初始化Person对象的姓名、年龄等属性。

默认构造函数

如果一个类中没有定义任何构造函数，C# 编译器会自动提供一个默认构造函数。这个默认构造函数没有参数，并且它的作用是初始化对象的成员变量为它们的默认值（例如，数值类型为 0，引用类型为null）。

例如：

class MyClass
{
    int myVariable;
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        MyClass obj = new MyClass();
        // 此时obj.myVariable的值为0
    }
}

带参数的构造函数

可以定义带参数的构造函数来根据传入的参数初始化对象的属性。

例如，定义一个Rectangle类来表示矩形，有width和height两个属性：

class Rectangle
{
    public int Width { get; set; }
    public int Height { get; set; }
    public Rectangle(int width, int height)
    {
        Width = width;
        Height = height;
    }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        Rectangle rect = new Rectangle(5, 3);
        // 此时rect.Width的值为5，rect.Height的值为3
    }
}

构造函数的重载

C# 允许在一个类中定义多个构造函数，只要它们的参数列表不同（参数个数、参数类型或者参数顺序不同）。这被称为构造函数的重载。

例如，对于上面的Rectangle类，可以添加一个默认构造函数：

class Rectangle
{
    public int Width { get; set; }
    public int Height { get; set; }
    public Rectangle()
    {
        Width = 0;
        Height = 0;
    }
    public Rectangle(int width, int height)
    {
        Width = width;
        Height = height;
    }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        Rectangle rect1 = new Rectangle();
        // rect1.Width和rect1.Height的值都为0
        Rectangle rect2 = new Rectangle(5, 3);
        // rect2.Width的值为5，rect2.Height的值为3
    }
}

构造函数的继承

在派生类中，如果没有显式地调用基类的构造函数，编译器会默认调用基类的无参数构造函数。

例如，有一个基类Shape和一个派生类Circle：

class Shape
{
    public string Name { get; set; }
    public Shape()
    {
        Name = "Shape";
    }
}
class Circle : Shape
{
    public double Radius { get; set; }
    public Circle(double radius)
    {
        Radius = radius;
    }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        Circle circle = new Circle(2.0);
        // circle.Name的值为"Shape"，这是因为默认调用了基类Shape的无参数构造函数
        // circle.Radius的值为2.0
    }
}

如果基类没有无参数构造函数，并且派生类需要调用基类的有参数构造函数，可以使用base关键字在派生类的构造函数中显式地调用基类构造函数。

class Shape
{
    public string Name { get; set; }
    public Shape(string name)
    {
        Name = name;
    }
}
class Circle : Shape
{
    public double Radius { get; set; }
    public Circle(double radius) : base("Circle")
    {
        Radius = radius;
    }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        Circle circle = new Circle(2.0);
        // circle.Name的值为"Circle"，通过base关键字调用了基类Shape的有参数构造函数
        // circle.Radius的值为2.0
    }
}

this 关键字

含义和用途

在 C# 中，this是一个引用当前类的实例的关键字。它主要用于在类的内部区分成员变量和局部变量，尤其是当它们名称相同时。例如，当一个类的方法参数与类的成员变量同名时，使用this可以明确地引用成员变量。

例如，有一个Person类，包含name属性和一个方法来设置name属性：

class Person
{
    private string name;
    public void SetName(string name)
    {
        this.name = name;
    }
}

在SetName方法中，参数name是局部变量，this.name引用的是类中的成员变量name。当调用SetName方法并传入一个字符串时，这个字符串会被赋值给成员变量name。

在构造函数中的使用

this也常用于在一个类的构造函数中调用其他构造函数。这在构造函数重载的情况下很有用，可以避免代码重复。

例如，对于一个Rectangle类，有两个构造函数，一个接收长和宽，另一个只接收边长（用于创建正方形）：

class Rectangle
{
    private int width;
    private int height;
    public Rectangle(int width, int height)
    {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }
    public Rectangle(int sideLength) : this(sideLength, sideLength)
    {
    }

在第二个构造函数中，通过this(sideLength, sideLength)调用了第一个构造函数，这样就可以复用设置width和height的代码。

在链式调用中的应用

可以在方法返回当前类的实例时使用this来实现链式调用。例如，在一个Calculator类中：

class Calculator
{
    private int result;
    public Calculator Add(int num)
    {
        result += num;
        return this;
    }
    public int GetResult()
    {
        return result;
    }
}

可以这样使用：Calculator calc = new Calculator().Add(5).Add(3).GetResult();，这里Add方法返回this，使得可以连续调用Add方法。