第四章：C# 面向对象编程详解：从类与对象到完整项目实践

云中小生

发布于 2025-11-15 12:07:55

1060

C# 面向对象编程详解：从类与对象到完整项目实践

4.1 类（Class）与对象（Object）的概念

核心概念解析

类（Class） 是面向对象编程的蓝图或模板，它定义了：

数据成员：字段和属性，用于存储对象状态
行为成员：方法，定义对象能执行的操作
构造机制：构造函数，用于创建和初始化对象

对象（Object） 是类的具体实例，是根据类定义创建的现实实体。

类与对象关系流程图

现实世界类比

// 类：就像汽车的设计图纸
classCar
{
    // 属性：颜色、品牌、速度等
    publicstring Color { get; set; }
    publicstring Brand { get; set; }
    
    // 方法：启动、加速、刹车等
    public void Start() { /* 启动逻辑 */ }
    public void Accelerate() { /* 加速逻辑 */ }
}

// 对象：就像根据图纸制造的具体汽车
Car myCar = new Car();      // 我的汽车
Car yourCar = new Car();    // 你的汽车

第一个完整的类示例

using System;

// 定义一个Person类
classPerson
{
    // 字段 - 存储数据
    publicstring name;
    publicint age;
    
    // 方法 - 定义行为
    public void Introduce()
    {
        Console.WriteLine($"你好，我叫{name}，今年{age}岁。");
    }
}

classProgram
{
    static void Main()
    {
        // 创建Person类的对象（实例化）
        Person person1 = new Person();
        person1.name = "张三";
        person1.age = 25;
        person1.Introduce();  // 输出：你好，我叫张三，今年25岁。
        
        Person person2 = new Person();
        person2.name = "李四";
        person2.age = 30;
        person2.Introduce();  // 输出：你好，我叫李四，今年30岁。
    }
}

4.2 字段（Field）与属性（Property）

字段（Field）

字段是直接在类中声明的变量，用于存储对象的状态数据。

class Student
{
    // 公共字段 - 通常使用小写字母开头
    publicstring name;
    publicint age;
    
    // 私有字段 - 只能在类内部访问
    privatedouble gpa;
    
    // 静态字段 - 属于类本身，所有实例共享
    privatestaticint studentCount = 0;
}

属性（Property）

属性提供了对字段的安全访问机制，可以添加验证逻辑。

属性访问流程图

完整属性（Full Property）

class BankAccount
{
    privatedouble balance;  // 私有字段
    
    // 属性 - 提供对balance字段的受控访问
    publicdouble Balance
    {
        get { return balance; }  // 读取值
        set
        { 
            // 添加验证逻辑
            if (value >= 0)
                balance = value;
            else
                Console.WriteLine("余额不能为负数！");
        }
    }
    
    privatestring accountNumber;
    
    // 只读属性
    publicstring AccountNumber
    {
        get { return accountNumber; }
    }
}

自动属性（Auto Property）

当不需要额外逻辑时，可以使用简洁的自动属性：

class Product
{
    // 自动属性 - 编译器自动生成私有字段
    publicstring Name { get; set; }
    publicdecimal Price { get; set; }
    publicint Stock { get; set; }
    
    // 只读自动属性（只能在构造函数中设置）
    publicstring Category { get; }
    
    // 带有不同访问级别的属性
    publicstring InternalCode { get; privateset; }
}

字段与属性的使用场景对比

class Employee
{
    // 字段 - 用于内部计算，不需要外部访问
    private DateTime hireDate;
    privateint workingYears;
    
    // 属性 - 需要验证或计算的公共数据
    privatestring _name;
    publicstring Name
    {
        get { return _name; }
        set
        { 
            if (!string.IsNullOrWhiteSpace(value))
                _name = value.Trim();
            else
                thrownew ArgumentException("姓名不能为空");
        }
    }
    
    // 计算属性（只有getter）
    publicbool IsEligibleForPromotion
    {
        get { return workingYears >= 3; }
    }
    
    // 自动属性
    publicstring Department { get; set; }
}

4.3 方法（Method）

方法的基本定义

方法是类中定义行为的方式，包含执行特定任务的语句块。

class Calculator
{
    // 无参数无返回值的方法
    public void ShowWelcome()
    {
        Console.WriteLine("欢迎使用计算器！");
    }
    
    // 有参数无返回值的方法
    public void PrintMessage(string message)
    {
        Console.WriteLine($"消息：{message}");
    }
    
    // 有参数有返回值的方法
    public int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
    
    // 多个参数的方法
    public double CalculateBMI(double weight, double height)
    {
        return weight / (height * height);
    }
}

方法调用执行流程图

方法重载（Overload）

同一个类中可以有多个同名方法，只要参数列表不同：

class MathOperations
{
    // 整数相加
    public int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
    
    // 浮点数相加 - 参数类型不同
    public double Add(double a, double b)
    {
        return a + b;
    }
    
    // 三个数相加 - 参数数量不同
    public int Add(int a, int b, int c)
    {
        return a + b + c;
    }
}

方法重载解析流程图

参数传递方式

class ParameterDemo
{
    // 值传递 - 传递参数的副本
    public void IncrementValue(int number)
    {
        number++;
        Console.WriteLine($"方法内: {number}");
    }
    
    // 引用传递 - 使用ref关键字
    public void IncrementRef(ref int number)
    {
        number++;
        Console.WriteLine($"方法内: {number}");
    }
    
    // 输出参数 - 使用out关键字
    public void GetUserInfo(out string name, out int age)
    {
        name = "张三";  // 必须赋值
        age = 25;      // 必须赋值
    }
}

4.4 构造函数与析构函数

构造函数（Constructor）

构造函数在创建对象时自动调用，用于初始化对象。

class Book
{
    publicstring Title { get; set; }
    publicstring Author { get; set; }
    publicdecimal Price { get; set; }
    
    // 默认构造函数
    public Book()
    {
        Title = "未知";
        Author = "未知";
        Price = 0;
    }
    
    // 参数化构造函数
    public Book(string title, string author, decimal price)
    {
        Title = title;
        Author = author;
        Price = price;
    }
    
    // 构造函数重载
    public Book(string title, string author) : this(title, author, 0)
    {
        // 使用this调用其他构造函数
    }
}

对象生命周期流程图

静态构造函数

静态构造函数用于初始化类的静态成员。

class Configuration
{
    publicstaticstring DatabaseConnection { get; privateset; }
    publicstatic DateTime InitializeTime { get; privateset; }
    
    // 静态构造函数
    static Configuration()
    {
        DatabaseConnection = "Server=localhost;Database=MyApp;";
        InitializeTime = DateTime.Now;
    }
}

析构函数

class ResourceManager
{
    privatestring resourceName;
    
    public ResourceManager(string name)
    {
        resourceName = name;
    }
    
    // 析构函数
    ~ResourceManager()
    {
        Console.WriteLine($"资源 '{resourceName}' 正在被清理");
        // 释放非托管资源
    }
}

注意：在现代C#中，通常使用 IDisposable 接口而不是析构函数来管理资源。

4.5 📝 动手练习

练习1：银行账户类

class BankAccount
{
    publicstring AccountNumber { get; }
    publicstring Owner { get; set; }
    publicdecimal Balance { get; privateset; }
    
    // 静态字段
    privatestaticint accountCount = 0;
    
    public BankAccount(string owner, decimal initialBalance = 0)
    {
        AccountNumber = GenerateAccountNumber();
        Owner = owner;
        Balance = initialBalance;
        accountCount++;
    }
    
    public void Deposit(decimal amount)
    {
        if (amount <= 0)
        {
            Console.WriteLine("存款金额必须大于0");
            return;
        }
        
        Balance += amount;
        Console.WriteLine($"成功存款 {amount:C}，当前余额: {Balance:C}");
    }
    
    public void DisplayInfo()
    {
        Console.WriteLine("=== 账户信息 ===");
        Console.WriteLine($"账号: {AccountNumber}");
        Console.WriteLine($"户主: {Owner}");
        Console.WriteLine($"余额: {Balance:C}");
    }
    
    private string GenerateAccountNumber()
    {
        return"ACC" + DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmss");
    }
}

银行账户操作流程图

练习2：学生成绩管理系统学生类

class Student
{
    publicstring StudentId { get; }
    publicstring Name { get; set; }
    privatedouble[] grades;
    
    // 计算属性
    publicdouble GPA 
    { 
        get
        {
            if (grades.Length == 0) return0;
            return grades.Average();
        } 
    }
    
    public Student(string studentId, string name)
    {
        StudentId = studentId;
        Name = name;
        grades = newdouble[0];
    }
    
    public void AddGrade(double grade)
    {
        Array.Resize(ref grades, grades.Length + 1);
        grades[grades.Length - 1] = grade;
    }
    
    public void DisplayInfo()
    {
        Console.WriteLine($"学号: {StudentId}, 姓名: {Name}, 平均分: {GPA:F1}");
    }
}

学生成绩管理流程图

练习3：游戏角色战斗系统游戏角色类

class GameCharacter
{
    publicstring Name { get; }
    publicint Health { get; privateset; }
    publicbool IsAlive => Health > 0;
    
    public GameCharacter(string name)
    {
        Name = name;
        Health = 100;
    }
    
    public void Attack(GameCharacter target)
    {
        if (!IsAlive || !target.IsAlive) return;
        
        int damage = 20;
        target.TakeDamage(damage);
        Console.WriteLine($"{Name} 攻击了 {target.Name}");
    }
    
    public void TakeDamage(int damage)
    {
        Health -= damage;
        if (Health < 0) Health = 0;
    }
}

游戏战斗系统流程图

💡 重点回顾

类与对象：类是蓝图，对象是具体实例
封装性：使用访问修饰符控制成员可见性
字段与属性：字段存储数据，属性提供安全访问
方法重载：同名方法，不同参数列表
构造函数：初始化对象，支持重载
静态成员：属于类本身，所有实例共享

面向对象核心概念关系图

🎯 综合项目挑战：图书馆管理系统

创建一个完整的图书馆管理系统，包含以下功能：

核心类设计

Book类：

属性：ISBN、书名、作者、出版年份、是否借出
方法：借书、还书、显示信息

Member类：

属性：会员ID、姓名、借书列表
方法：借书、还书、显示借阅历史

Library类：

属性：图书列表、会员列表
方法：添加图书、搜索图书、统计信息

图书馆系统架构图

高级功能

使用静态成员跟踪总数
实现多条件图书搜索
添加借书限制（最多5本）
实现逾期罚款系统

图书借阅流程

通过这个完整的项目，你将全面掌握C#面向对象编程的核心概念和实践技能！

4.6 附录

教程源码已上传网盘，需要请自取

【第四章：C# 面向对象编程详解：从类与对象到完整项目实践教程（夸克）】 https://pan.quark.cn/s/53e50b9b444d?pwd=Drpe
【第四章：C# 面向对象编程详解：从类与对象到完整项目实践教程（迅雷）】 https://pan.xunlei.com/s/VOdiYajn_gITGdvjbMBgV20yA1?pwd=8qmf#
【教程源码合集，跟随文章更新而更新】（夸克） https://pan.quark.cn/s/45f6daaa146c?pwd=hhEn
【教程源码合集，跟随文章更新而更新】（迅雷） https://pan.xunlei.com/s/VOdiYw4TJOrQftxduolTMmgBA1?pwd=m9s3#
【C#入门课程52课视频教程】（迅雷） https://pan.xunlei.com/s/VOdiZIMdNx9tck9hrXpqA090A1?pwd=sqy7#
【C#入门课程52课视频教程】（夸克） https://pan.quark.cn/s/ea5ff33d6486?pwd=CuMY
【Visual Studio安装包合集】 https://pan.quark.cn/s/086c08df84ec?pwd=gKrP
【SQL Server安装包合集(2008R2—2019)】 https://pan.xunlei.com/s/VOdiZ5MRboILxVkF9Ag3Pyr4A1?pwd=u68h#

（点击关注，修炼不迷路👇）

▌转载请注明出处，渡人渡己

🌟 感谢道友结缘！若本文助您突破修为瓶颈，不妨【打赏灵丹】或【转发功德】，让更多道友共参.NET天道玄机。修真之路漫漫，我们以代码为符，共绘仙途！

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自微信公众号。

原始发表：2025-11-13，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

教程

实践

面向对象编程

对象

本文分享自 .NET修仙日记微信公众号，前往查看

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，欢迎热爱写作的你一起参与！

登录后参与评论

0 条评论

热度