C#静态类,静态构造函数,静态变量

本篇体验静态变量、静态构造函数和静态类。

 

  静态变量

静态变量位于栈上，它是一个全局变量，在编译期就已经生成。

    public class Cow
    {
        public static int count;
        private int id;
        public Cow()
        {
            id = ++count;
        }
    }

 

客户端创建2个Cow的实例，并打印静态变量count。

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine(Cow.count);
            Cow cow1 = new Cow();
            Cow cow2 = new Cow();
            Console.WriteLine(Cow.count);
        }

结果：
0
2

○ 在创建Cow实例之前，全局就已经有了count这个静态变量
○ 如果在static之前用private修饰，就不可以通过"类名.静态字段名"来访问静态字段，但全局的静态字段始终存在

 

在堆和栈上的表现，如下图：  

 

  静态构造函数

在Cow类中添加一个静态构造函数。

    public class Cow
    {
        public static int count;
        private int id;
        public Cow()
        {
            id = ++count;
        }
        static Cow()
        {
            count = new Random().Next(100);
        }
    }

 

在构造函数和静态构造函数中，都对Cow的静态字段赋值。现在我们想了解静态构造函数在什么时候触发。是在用构造函数创建实例的时候触发吗？会不会在设置Cow的字段或属性值的时候触发？在客户端，通过打印静态字段count的值来了解静态构造函数什么时候被触发。

        static void Main(string[] args)
        {
            Cow cow1 = new Cow();
            Console.WriteLine("创建第一个Cow实例后count为："+ Cow.count);
            Cow cow2 = new Cow();
            Console.WriteLine("创建第二个Cow实例后count为：" + Cow.count);          
        }

○ 静态构造函数在创建第一个Cow实例的时候被触发
○ 在创建第二个Cow实例的时候，静态构造函数没有被触发，而是通过构造函数创建实例
○ 静态构造函数只执行一次

 

由此，我们是否可以这样定论：静态构造函数是在创建第一个实例时候被触发的？

 

横看成岭侧成峰，来换个角度思考这个问题。在为类的字段赋值时，会不会触发静态构造函数呢？

 

把Cow类修改为：

    public class Cow
    {
        public static int count;
        private int id;
        public static int whatever;
        public Cow()
        {
            id = ++count;
        }
        static Cow()
        {
            count = new Random().Next(100);
            whatever = count + 10;
            Console.WriteLine("静态构造函数被触发后count为：" + Cow.count);
            Console.WriteLine("静态构造函数被触发后whatever为：" + Cow.whatever);
        }
    }

客户端修改为：

        static void Main(string[] args)
        {
            Cow.count = 100;
            Cow cow1 = new Cow();
            Console.WriteLine("创建第一个Cow实例后count为："+ Cow.count);
            Cow cow2 = new Cow();
            Console.WriteLine("创建第二个Cow实例后count为：" + Cow.count);          
        }

 

○ 在为Cow的字段赋值之前，静态构造函数被触发
○ 接着创建Cow实例，静态构造函数不会被再次触发
○ 静态构造函数只执行一次

 

到这里，关于静态构造函数被触发的时机，我们可以这样下结论：无论是通过构造函数创建实例，还是给类的字段或属性赋值，静态构造函数是在所有这些动作之前被触发的。

 

  静态类

首先创建一个类，包括静态成员和非静态成员。

    public class Logger
    {
        private static int logNumber = 0;
        static public void InitializeLogging()
        {
            Console.WriteLine("日志初始化");
        }
        static public void CloseLog()
        {
            Console.WriteLine("日志关闭");
        }
        static public void LogMsg(string msg)
        {
            Console.WriteLine("日志编号为：" + logNumber + ":" + msg);
        }
        public void DoSth()
        {
            Console.WriteLine("我不是静态方法~~");
        }
    }

 

在客户端，既可以通过"类名.静态方法名称"调用方法，也可以通过类的实例调用方法。

        static void Main(string[] args)
        {
            Logger.InitializeLogging();
            Logger.LogMsg("日志被记录下了~~");
            Logger.CloseLog();
            Logger logger = new Logger();
            logger.DoSth();
        }

 

如果把一个类设置成静态类，意味着：这个类的所有一切存在于栈上，因此该类中不能有实例方法，也不能创建该类实例。

 

修改Logger类，把实例方法去掉。

    public static class Logger
    {
        private static int logNumber = 0;
        static public void InitializeLogging()
        {
            Console.WriteLine("日志初始化");
        }
        static public void CloseLog()
        {
            Console.WriteLine("日志关闭");
        }
        static public void LogMsg(string msg)
        {
            Console.WriteLine("日志编号为：" + logNumber + ":" + msg);
        }
    }

 

在客户端，更不能创建Logger的实例，只能通过"类名.静态方法名"调用方法。

        static void Main(string[] args)
        {
            Logger.InitializeLogging();
            Logger.LogMsg("日志被记录下了~~");
            Logger.CloseLog();
        }

 

 

总结：
○ 静态变量属于全局，位于栈上
○ 静态构造函数只被触发一次，无论是通过构造函数创建实例，还是给类的字段或属性赋值，静态构造函数的触发时机都在这些动作之前
○ 静态类中不能有实例成员