C#语言入门（9）字段，属性，索引器，常量

1、字段

（1）什么是字段

• 字段( field)是一种表示与对象或类型(类与结构体)关联的变量
• 字段是类型的成员,旧称”成员变量”
• 与对象关联的字段亦称"实例字段”

• 与类型关联的字段称为”静态字段"，由static修饰
  ```c#
  namespace ConsoleApp2
  {
  class Program
  {
  static void Main(string[] args)
  {

      List<Student> stuList = new List<Student>();
      for (int i = 0; i < 100; i++)
      {
          Student stu = new Student();
          stu.Age = 24;
          stu.Score = i;
          stuList.Add(stu);
      }
      int totalAge = 0;
      int totalScore = 0;
      foreach (var stu in stuList)
      {
          totalAge += stu.Age;
          totalScore += stu.Score;
      }
      Student.AverageAge = totalAge / Student.Amount;
      Student.AverageScore = totalScore / Student.Amount;
      Student.ReportAmount();
      Student.ReportAverageAge();
      Student.ReportAveragSecore();
  
  }

  }

  class Student
  {
  public int Age;
  public int Score;
  public static int AverageAge;
  public static int AverageScore;
  public static int Amount;

  public Student()
  {
      Student.Amount++;
  }
  public static void ReportAmount()
  {
      Console.WriteLine(Student.Amount);
  }
  public static void ReportAverageAge()
  {
      Console.WriteLine(Student.AverageAge);
  }
  public static void ReportAveragSecore()
  {
      Console.WriteLine(Student.AverageScore);
  }

  }
  }

（2）字段的声明

• 参见C#语言定义文档（一定要定义在类体力，不要定义在函数体里）
• 尽管字段声明带有分号，但它不是语句
• 字段的名字一定是名词

（2）字段的初始值

• 无显式初始化时,字段获得其类型的默认值,所以字段"永远都不会未被初始化”
• 实例字段初始化的时机————对象 创建时
• 静态字段初始化的时机————类型被加载(load)时

  （2）只读字段（readonly）

• 实例只读字段
  ```c#
  namespace ConsoleApp2
  {
  class Program
  {
  static void Main(string[] args)
  {
  Student stu1 = new Student(1);
  Console.WriteLine(stu1.ID);
  }
  }

  class Student
  {
  public readonly int ID;
  public int Age;
  public int Score;
  public Student(int id)
  {
  this.ID = id;
  }
  public static int AverageAge;
  public static int AverageScore;
  public static int Amount;

  }
  }

• 静态只读字段
  ```c#
  namespace ConsoleApp2
  {
  class Program
  {
  static void Main(string[] args)
  {
  Console.WriteLine(Brush.DefaultColor.Red);
  Console.WriteLine(Brush.DefaultColor.Green);
  Console.WriteLine(Brush.DefaultColor.Blue);
  }
  }

  class Color
  {
  public int Red;
  public int Green;
  public int Blue;
  }
  class Brush
  {
  public static readonly Color DefaultColor = new Color() { Red = 0,Green = 0,Blue = 0 };
  }
  }

  
  ## 2、属性
  ### （1）什么是属性

• 属性(property)是一种用于访问对象或类型的特征的成员,特征反映了状态
• 属性是字段的自然扩展
  • 从命名上看, field更偏向于实例对象在内存中的布局, property更偏向于反映现实世界对象的特征
  • 对外:暴露数据,数据可以是存储在字段里的，也可以是动态计算出来的
  • 对内:保护字段不被非法值”污染"
• 属性由Get/Set方法对进化而来
• 又一个“语法糖”——属性背后的秘密

  （2） 属性的声明（propfull+Tab）

• 完整声明——后台(back)成员变量与访问器(注意使用code snippet和refactor工具)
• 简略声明——只有访问器(查看IL代码)
• 动态计算值的属性
• 注意实例属性和静态属性
• 属性的名字一定是名词

• 只读属性——只有getter没有setter

  • 尽管语法上正确,几乎没有人使用"只写属性”，因为属性的主要目的是通过向外暴露数据而表示对象/类型的状态
    ```c#
    namespace ConsoleApp2
    {
    class Program
    {
    static void Main(string[] args)
    {
    try
    {
    Student.Amount = -100;
    Console.WriteLine(Student.Amount);
    }
    catch (Exception ex)
    {
    Console.WriteLine(ex.Message);
    }
    }

  }

  private static int amount;
  
  public static int Amount
  {
      get { return amount; }
      set {
          if (value>=0)
          {
              Student.amount = value;
          }
          else
          {
              throw new Exception("Amount must greater than 0.");
          }
         }
  }

  }

}

### （3） 属性与字段的关系
- 一般情况下,它们都用于表示实体(对象或类型)的状态
- 属性大多数情况下是字段的包装器(wrapper)
- 建议:永远使用属性(而不是字段)来暴露数据,即字段永远都是private或protected的
## 3、索引器
### （1）什么是索引器
- 索引器(indexer)是这样一种成员 :它使对象能够用与数组相同的方式(即使用下标)进行索引
### （2）索弓器的声明（indexer+Tab）
- 参见C#语言定义文档
- 注意:没有静态索引器

```c#
namespace ConsoleApp2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Student stu = new Student();
            stu["Math"] = 90;
            stu["Math"] = 100;
            var mathScore = stu["Math"];
            Console.WriteLine(mathScore);
        }

    }

    class Student
    {
        private Dictionary<string, int> scoreDictionary = new Dictionary<string, int>();
        public int? this[string subject]
        {
            get 
            {
                if (this.scoreDictionary.ContainsKey(subject))
                {
                    return this.scoreDictionary[subject];
                }
                else
                {
                    return null;
                }
            }
            set 
            {
                if (value.HasValue==false)
                {
                    throw new Exception("Score cannot be null.");
                }
                if (this.scoreDictionary.ContainsKey(subject))
                {
                    this.scoreDictionary[subject] = value.Value;
                }
                else
                {
                    this.scoreDictionary.Add(subject, value.Value);
                }
            }
        }

    }

}

4、常量

（1）什么是常量

• 常量(constant)是表示常量值(即，可以在编译时计算的值)的类成员
• 常量隶属于类型而不是对象,即没有"实例常量”
  • “实例常量"的角色由只读实例字段来担当
• 注意区分成员常量与局部常量

  （2）常量的声明

  （3）各种"只读”的应用场景

• 为了提高程序可读性和执行效率——常量
• 为了防止对象的值被改变——只读字段
• 向外暴露不允许修改的数据——只读属性(静态或非静态)，功能与常量有一些重叠
• 当希望成为常量的值其类型不能被常量声明接受时(类/自定义结构体)——静态只读字段