【C#小知识】C#中一些易混淆概念总结（三）---------结构，GC，静态成员，静态类
目录：
【C#小知识】C#中一些易混淆概念总结（二）
---------------------------------------分割线----------------------------------------------
一，C#中结构
在C#中可以使用struct关键字来定义一个结构，级别与类是一致的，写在命名空间下面。
1）结构中可以定义属性，字段，方法和构造函数。示例代码如下：
//定义结构
struct Point
{
//定义字段
private int x;
//封装字段
public int X
{
get { return x; }
set { x = value; }
}
//定义方法
public void Result()
{
}
//定义构造函数
public Point(int n)
{
this.x = n;
//Console.WriteLine(n);
}
}
那么，声明类与结构的区别有哪些呢？
①无论如何，C#编译器都会为结构生成无参数的构造函数；
当我们显式的定义无参数的构造函数，编译时会报错，结果如下：
编译器告诉我们，结构不能包含显式的无参数的构造函数
但是这样编写代码时，编译器却不报错，代码如下：
//这里可以调用无参数的构造函数
Point p = new Point();
Console.WriteLine(p.GetType());
运行结果如下：
虽然结构不能显式的声明无参数的构造函数，但是程序员却可以显式的调用结构的无参数的构造函数，说明C#编译器无论如何都会为结构生成无参数的构造函数。
②结构中的字段不能赋初始值；
③在结构的构造函数中必须要对结构体的每一个字段赋值；
当我们不声明显式的构造函数时，可以不对成员字段赋值，但是一旦声明了构造函数，就要对所有的成员字段赋值
对所有的成员字段赋值，代码如下：
//定义构造函数
public Point(int n)
{
this.x = n;
//Console.WriteLine(n);
}
④在构造函数中对属性赋值不认为对字段赋值，属性不一定去操作字段；
所以在构造函数中我们对字段赋初始值的时候，正确的代码应该是
//定义构造函数
public Point(int n)
{
//正确的可以对字段赋初始值
this.x = n;
//在构造函数中对属性赋值，但是不一定操作字段
this.X = n;
//Console.WriteLine(n);
}
2）结构体的数值类型问题
C#中的结构是值类型，它的对象和成员字段是分配在栈中的，如下图：
那么当我们写了如下的代码，内存中发生了什么呢？
//这里可以调用无参数的构造函数
Point p = new Point();
//为p的属性赋值
p.X = 100;
//将p赋值给Point新的对象p1
Point p1 = p;
Point p1=p发生了什么呢？情况如下：
声明结构体对象可以不使用“new”关键字如果不使用“new”关键字声明结构体对象，因为没有调用构造函数，这个时候结构体对象是没有值的。而结构的构造函数必须为结构的所有字段赋值，所以通过"new"关键字创建结构体对象的时候，这个对象被构造函数初始化就有默认的初始值了。实例代码如下：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//没有办法调用默认的构造函初始化
Point p;
Console.WriteLine(p);
//会调用默认的构造函数对的Point对象初始化
Point p1 = new Point();
Console.WriteLine(p1);
Console.ReadKey();
}
}
//定义结构
struct Point
{
//定义时赋初始值，编译器会报错
private int x;
}
编译的时候会报错：
3）结构体不能使用自动属性
在第一篇文章我写自动属性的时候，反编译源代码，知道自动属性，会生成一个默认字段。而在结构的构造函数中需要对每一个字段赋值，但是编译器不知道这个字段的名字。所以，没有办法使用自动属性。
那么什么时候定义类，什么时候定义结构体呢？
首先我们都知道的是，栈的访问速度相对于堆是比较快的。但是栈的空间相对于堆来说是比较小的。
①当我们要表示一个轻量级的对象，就可以定义结构体，提高访问速度。
②根据传值的影响来选择，当要传递的引用就定义类，当要传递的是“拷贝”就定义结构体。
二，关于GC（.NET的垃圾回收）
1）分配在栈中的空间变量，一旦出了该变量的作用域就会被CLR立即回收；如下代码：
//定义值类型的n当，程序出了main函数后n在栈中占用的空间就会被CLR立即回收
static void Main(string[] args)
{
int n = 5;
Console.WriteLine(n);
}
2）分配在堆里面的对象，当没有任何变量的引用时，这个对象就会被标记为垃圾对象，等待垃圾回收器的回收；
GC会定时清理堆空间中的垃圾对象，这个时间频率是程序员无法控制的，是由CLR决定的。所以，当一个对象被标记为垃圾对象的时候，不一定会被立即回收。
3）析构函数
在回收垃圾对象的时候，析构函数被GC自动调用。主要是执行一些清理善后工作。
析构函数没有访问修饰符，不能有你参数，使用“~”来修饰。 如下面的代码示例：
class Program
{
//定义值类型的n当，程序出了main函数后n在栈中占用的空间就会被CLR立即回收
static void Main(string[] args)
{
int n = 5;
OperateFile operate = new OperateFile();
operate.FileWrite();
//执行完写操作后，会调用该类的析构函数，释放对文件对象的控制
//Console.WriteLine(n);
}
}
//定义操作硬盘上文件上的类
class OperateFile
{
//定义写文件的方法
public void FileWrite()
{ }
//定义调用该类结束后，所要执行的动作
~OperateFile()
{
//释放对操作文件对象的控制
}
}
三，静态成员和实例成员的区别：
静态成员是需要通过static关键字来修饰的，而实例成员不用static关键字修饰。他们区别如下代码：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//静态成员属于类，可以直接通过“类名.静态成员”的方式访问
Person.Run();
//实例成员属于对象，需要通过“对象名.实例成员”来访问
Person p = new Person();
p.Sing();
}
}
class Person
{
//静态成员变量
private static int nAge;
//实例成员变量
private string strName;
public static void Run()
{
Console.WriteLine("我会奔跑！");
}
public void Sing()
{
Console.WriteLine("我会唱歌");
}
}
当类第一次被加载的时候（就是该类第一次被加载到内存当中），该类下面的所有静态的成员都会被加载。实例成员有多少对象，就会创建多少对象。
而静态成员只被加载到静态存储区，只被创建一次，且直到程序退出时才会被释放。
看下面的代码：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Person p = new Person();
Person p1 = new Person();
Person p2 = new Person();
}
}
class Person
{
//静态成员变量
private static int nAge;
//实例成员变量
private string strName;
public static void Run()
{
Console.WriteLine("我会奔跑！");
}
public void Sing()
{
Console.WriteLine("我会唱歌");
}
}
那么在内存中发生了什么呢？如下图：
由上面显然可知，定义静态的成员是可以影响程序的执行效率的。那么什么时候定义静态的成员变量呢？
①变量需要被共享的时候②方法需要被反复的调用的时候
2）在静态方法中不能直接调用实例成员。
当类第一次被加载的时候，静态成员已经被加载到静态存储区，此时类的对象还有可能能没有创建，所以静态方法中不能调用类成员字段。实例代码如下：
this和base关键字都不能在静态方法中使用。
②可以创建类的对象指明对象的成员在静态方法中操作，代码如下：
public static void Run()
{
Person p = new Person();
p.strName = "强子";
Console.WriteLine("我会奔跑！");
}
③在实例成员中肯定可以调用静态方法，因为这个时候静态成员肯定存在，代码如下：
public static void Run()
{
Person p = new Person();
p.strName = "强子";
Console.WriteLine("我会奔跑！");
}
public void Sing()
{
//实例方法被调用的时候，对象实例一定会被创建，所以可以在实例方法中访问实例的字段
this.strName = "子强";
strName = "子强";
//调用静态成员
Run();
Console.WriteLine("我会唱歌");
}
静态成员和实例成员的对比：
①生命周期不一样
静态成员只有在程序结束时才会释放，而实例成员没有对象引用时就会释放
②内存中存储的位置不一样
静态成员存放在静态存储区，实例成员在托管堆中。
四，静态类
①静态类被static关键字修饰
//定义两个静态类
static class Person
{ }
internal static class Cat
{ }
②静态类中只能生命静态的成员变量，否则会报错（因为访问该实例成员的时候，类的对象可能还没有被创建）
③静态类中不能有实例的构造函数（如果有实例的构造函数，则该静态类能被实例化，都是静态成员，没有实例成员被调用）
正确的声明方法：
static class Person
{
//private int nAge;
private static string strName;
static Person()
{
}
}
④静态类不能被继承，反编译刚才的两个类，结果如下：
会发现静态类的本质是一个抽象密封类，所以不能被继承和实例化。所以，静态类的构造函数，不能有访问修饰符
2）那么什么时候声明静态类呢？
如果这个类下面的所有成员的都需要被共享，可以把这个类声明为静态类。
且在一般对象中不能声明静态类型的变量（访问该静态变量时，可能该对象还没有被创建）。
3）静态类的构造函数
静态类可以有静态的构造函数（且所有类都可以有静态的构造函数），如下代码：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Cat c;
Cat c1 = new Cat();
Console.ReadKey();
}
}
class Cat
{
private int n;
public string strName;
//实例构造函数
public Cat()
{
Console.WriteLine("看谁先执行2");
}
//静态构造函数
static Cat()
{
Console.WriteLine("看谁先执行1");
}
}
执行结果如下：
由此我们可以知道，静态的构造函数会先于实例构造函数执行
且
//不执行静态构造函数
Cat c;
当我们在Main（）函数中添加如下的代码是：
static void Main(string[] args)
{
//不执行静态构造函数
Cat c;
Cat c1 = new Cat();
Cat c2 = new Cat();
Console.ReadKey();
}
运行结果如下：
说明静态的构造函数只执行了一次。
---------------------------------------------分割线-----------------------------------------------
好吧这次的分享风到此结束。希望对大家对理解C#基础概念知识能有所帮助。
