C类相关特性深入解析

### C# 类相关特性深入解析 #### 1. 析构函数（Destructors） 析构函数用于在类的实例不再被引用后，执行清理或释放非托管资源的操作。以下是关于析构函数的重要知识点： - 每个类只能有一个析构函数。 - 析构函数不能有参数。 - 析构函数不能有访问修饰符。 - 析构函数的名称与类名相同，但前面有一个波浪号（~）。 - 析构函数只作用于类的实例，因此没有静态析构函数。 - 不能在代码中显式调用析构函数，它会在垃圾回收过程中被调用，当垃圾回收器分析代码并确定对象不再被引用时触发。 示例代码如下： ```csharp Class1 { ~Class1() // 析构函数 { CleanupCode } ... } ``` 使用析构函数的重要准则： - 如果不需要，不要实现析构函数，因为它们可能会带来性能开销。 - 析构函数应该只释放对象拥有的外部资源。 - 析构函数不应访问其他对象，因为不能假设这些对象尚未被销毁。 在 C# 3.0 版本发布之前，析构函数有时被称为终结器，在文献和 .NET API 方法名中可能仍会遇到这个术语。 #### 2. 调用析构函数 与 C++ 析构函数不同，C# 析构函数在实例超出作用域时不会立即被调用，而且无法知道析构函数何时会被调用，也不能显式调用。如果代码需要析构函数，必须为系统提供它，系统会在对象从托管堆中移除之前的某个时间调用。 如果代码包含需要及时释放的非托管资源，不应将此任务留给析构函数，因为不能保证析构函数会很快运行。相反，应该采用标准模式，让类实现 `IDisposable` 接口。这包括将这些资源的清理代码封装在一个无参数的 `void` 方法中，该方法应命名为 `Dispose`。 `Dispose` 方法的使用准则： - 实现 `Dispose` 方法的代码，使其可以安全地被多次调用。如果已经调用过，后续调用不应引发异常或执行额外的工作。 - 编写 `Dispose` 方法和析构函数，使得如果代码因某种原因未能调用 `Dispose`，析构函数将调用它并释放资源。 - 由于 `Dispose` 方法负责清理，它应该调用 `GC.SuppressFinalize` 方法，告诉 CLR 不要调用该对象的析构函数，因为清理工作已经完成。 安全处置过程的代码示例： ```csharp class MyClass { bool disposed = false; // 标记处置状态 //////////////////////////////////////////////////////// public void Dispose() // 公共 Dispose 方法 { if (disposed == false) // 检查标记 { // 调用需要的托管资源的 Dispose 方法 ... // 释放对象持有的任何非托管资源 ... } disposed = true; // 设置标记以显示已处置 GC.SuppressFinalize(this); // 告诉 GC 不要调用 Finalize } //////////////////////////////////////////////////////// ~MyClass() // 析构函数 { if (disposed == false) // 检查标记 { // 释放任何非托管资源 ... } } ... } ``` 析构函数中的过程与 `Dispose` 方法类似，但更简短。只需检查对象是否已经清理，如果没有，则释放非托管资源。注意，在这种情况下，不要调用任何托管资源的 `Dispose` 方法，因为垃圾回收器可能已经删除了这些对象。 #### 3. 标准 `Dispose` 模式 析构函数代码本质上是 `Dispose` 代码的子集。标准模式将这两个方法的大部分公共代码提取到另一个名为 `Dispose` 的方法中，这里称为分解后的 `Dispose` 方法。它接受一个布尔参数，用于指示该方法是从公共 `Dispose` 方法（`true`）还是从析构函数（`false`）调用的。 示例代码如下： ```csharp class MyClass : IDisposable { bool disposed = false; // 处置状态 public void Dispose() { Dispose( true ); // 公共 Dispose GC.SuppressFinalize(this); } ~MyClass() { // 析构函数 Dispose(false); } protected virtual void Dispose(bool disposing) { if (disposed == false) { if (disposing == true) { // 处置托管资源 ... } // 处置非托管资源 ... } disposed = true; } } ``` #### 4. 比较构造函数和析构函数 | 类型 | 调用时机和频率 | | ---- | ---- | | 实例构造函数 | 在创建类的每个新实例时调用一次。 | | 实例析构函数 | 在程序流无法再访问类的每个实例后的某个时间调用。 | | 静态构造函数 | 仅调用一次，在首次访问类的任何静态成员之前或在创建类的任何实例之前调用，以先发生者为准。 | | 静态析构函数 | 不存在，析构函数仅作用于实例。 | #### 5. `readonly` 修饰符 可以使用 `readonly` 修饰符声明字段，其效果类似于将字段声明为 `const`，即一旦设置了值，就不能更改。 - `const` 字段只能在字段的声明语句中初始化，而 `readonly` 字段可以在以下任何位置设置其值： - 字段声明语句，与 `const` 类似。 - 类的任何构造函数。