深入探索方法调用与类成员机制

### 深入探索方法调用与类成员机制 #### 1. 栈帧的奥秘 我们都知道，局部变量和参数通常存储在栈上。当调用一个方法时，会在栈顶分配一块内存，用于存放与该方法相关的多个数据项，这块内存就被称为该方法的栈帧。 栈帧包含以下内容： - 返回地址：即方法退出后恢复执行的位置。 - 分配内存的参数：包括方法的值参数，若有参数数组也在此列。 - 与方法调用相关的其他管理数据项。 当调用方法时，其整个栈帧会被压入栈中；方法退出时，整个栈帧会从栈中弹出，这一过程有时也被称为栈的展开。 以下是一个示例代码，展示了方法调用和栈帧的创建与展开过程： ```csharp class Program { static void MethodA( int par1, int par2) { Console.WriteLine("Enter MethodA: {0}, {1}", par1, par2); MethodB(11, 18); // Call MethodB. Console.WriteLine("Exit MethodA"); } static void MethodB(int par1, int par2) { Console.WriteLine("Enter MethodB: {0}, {1}", par1, par2); Console.WriteLine("Exit MethodB"); } static void Main( ) { Console.WriteLine("Enter Main"); MethodA( 15, 30); // Call MethodA. Console.WriteLine("Exit Main"); } } ``` 该代码的输出如下： ``` Enter Main Enter MethodA: 15, 30 Enter MethodB: 11, 18 Exit MethodB Exit MethodA Exit Main ``` #### 2. 递归的魅力 除了调用其他方法，方法还可以调用自身，这就是递归。递归能够生成非常优雅的代码，例如计算一个数的阶乘的方法： ```csharp int Factorial(int inValue) { if (inValue <= 1) return inValue; else return inValue * Factorial(inValue - 1); // Call Factorial again. } ``` 方法调用自身的机制与调用其他不同方法的机制完全相同。每次调用方法时，都会有一个新的栈帧被压入栈中。 以下是另一个递归示例代码： ```csharp class Program { public void Count(int inVal) { if (inVal == 0) return; Count(inVal - 1); // Invoke this method again. Console.WriteLine("{0}", inVal); } static void Main() { Program pr = new Program(); pr.Count(3); } } ``` 该代码的输出为： ``` 1 2 3 ``` #### 3. 类成员的多样性 之前我们已经了解了类成员中的字段和方法，接下来将介绍更多类型的类成员及其特性。 类成员类型如下表所示： | 数据成员（存储数据） | 函数成员（执行代码） | | ---- | ---- | | ♦ 字段 | ♦ 方法 | |
常量 |
属性 | | |
构造函数 | | |
析构函数 | | |
运算符 | | |
索引器 | |  事件 | | #### 4. 成员修饰符的顺序 字段和方法的声明可以包含如`public`和`private`等修饰符。类成员声明语句由核心声明、可选的修饰符集和可选的属性集组成，其语法结构如下： ``` [ attributes ] [ modifiers ] CoreDeclaration ``` 可选组件的规则如下： - 修饰符：若有修饰符，必须放在核心声明之前；若有多个修饰符，顺序可以任意。 - 属性：若有属性，必须放在修饰符和核心声明之前；若有多个属性，顺序也可以任意。 例如，`public`和`static`这两个修饰符可以一起使用来修饰某些声明，它们的顺序可以互换，以下两行代码语义相同： ```csharp public static int MaxVal; static public int MaxVal; ``` #### 5. 实例类成员 类成员可以与类的实例相关联，也可以与整个类相关联。默认情况下，成员与实例相关联，每个类的实例都有自己的类成员副本，这些成员称为实例成员。 以下是一个示例代码，展示了实例成员的特性： ```csharp class D { public int Mem1; } class Program { static void Main() { D d1 = new D(); D d2 = new D(); d1.Mem1 = 10; d2.Mem1 = 28; Console.WriteLine("d1 = {0}, d2 = {1}", d1.Mem1, d2.Mem1); } } ``` 该代码的输出为： ``` d1 = 10, d2 = 28 ``` #### 6. 静态字段 除了实例字段，类还可以有静态字段。静态字段由类的所有实例共享，所有实例都访问同一个内存位置。因此，如果一个实例更改了该内存位置的值，所有实例都能看到这个更改。 使用`static`修饰符来声明静态字段，示例如下： ```csharp class D { int Mem1; // Instance field static int Mem2; // Static field } ``` 从类外部访问静态成员也使用点语法，但由于没有实例，必须使用类名，例如： ```csharp D.Mem2 = 5; // Accessing the static class member ``` 以下是一个包含静态字段的完整示例代码： ```csharp class D { int Mem1; static int Mem2; public void SetVars(int v1, int v2) // Set the values { Mem1 = v1; Mem2 = v2; } public void Display( string str ) { Console.WriteLine("{0}: Mem1= {1}, Mem2= {2}", str, Mem1, Mem2); } } class Program { static void Main() { D d1 ```