C# 6.0草案规范：面向对象与类型安全编程

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C# 6.0 草稿规范是一个关键文档，它是 Microsoft 的 C# .NET Framework 编译器遵循的标准，尤其是 ECMA-334 和 ISO/IEC 23270。C# 是一种设计简洁且类型安全的编程语言，深受C、C++和Java程序员的喜爱，它的核心理念是面向对象编程和组件化。在 C# 6.0 中，语言的主要特性包括： 1. **介绍**： C# 是一款面向对象的语言，强调易用性和可靠性，它提供了内存管理（如垃圾回收），异常处理机制，以及类型安全特性，防止未初始化变量的读取和不安全的类型转换。 2. **词法结构和基本概念**： C# 采用了统一的类型系统，所有类型都继承自 `object` 类型，这意味着它们共享通用操作。这有助于简化代码并支持不同类型间的交互。同时，它区分了引用类型（如类和结构）和值类型（如整数和浮点数），以适应不同的内存管理策略。 3. **核心语言元素**： - **类型与变量**：支持基本类型（如 int 和 double）以及用户定义的类型，变量的声明和初始化规则。 - **转换**：明确的类型转换规则，旨在减少潜在的运行时错误。 - **表达式和语句**：C# 提供了一系列丰富的表达式和语句结构，用于构建复杂的逻辑和控制流程。 - **命名空间和类/结构**：组织代码的重要组成部分，支持封装和模块化。 - **数组和接口**：数组作为数据集合，接口用于实现多态性。 - **枚举**：用于定义一组有限的常量集合。 - **委托和事件**：用于函数指针和事件驱动编程。 - **异常处理**：通过 try-catch-finally 语句块来管理程序的错误和异常情况。 - **特性（Attributes）**：元数据标记，用于提供额外的信息或实现自定义行为。 - **不安全代码**：尽管类型安全，但有时仍允许使用 `unsafe` 关键字处理底层内存操作。 4. **版本控制**： C# 版本控制对于保持程序和库之间的兼容性至关重要。它通过特定的语法更改和新特性引入规则，如 virtual 和 override 的区别、方法重载决策以及对显式接口的支持，确保升级过程中最小的中断。 5. **Hello World 示例**：提供了一个简单的 `Hello, World` 示例，展示了如何使用 `using` 声明导入 System 库，并在 `Hello` 类的 `Main` 方法中输出字符串。 C# 6.0 草稿规范概述了该语言的核心概念、语法细节和版本管理策略，对于深入理解并开发高质量的 C# 程序至关重要。通过遵循这份规范，开发者可以更好地构建健壮、类型安全的软件组件，促进团队协作和项目稳定性。

Pair<int,string> pair = new Pair<int,string> { First = 1, Second = "two" };

int i = pair.First; // TFirst is int

string s = pair.Second; // TSecond is string

基基类类

public class Point

{

public int x, y;

public Point(int x, int y) {

this.x = x;

this.y = y;

}

public class Point3D: Point

{

public int z;

public Point3D(int x, int y, int z): base(x, y) {

this.z = z;

}

Point a = new Point(10, 20);

Point b = new Point3D(10, 20, 30);

字段字段

提供类型参数的泛型类型（如上文 Pair<int,string> 所示）称为构造类型。

类声明可能会按如下方式指定基类：在类名和类型参数后面编写冒号和基类名。省略基类规范与从 object 类型派

生相同。在以下示例中， Point3D 的基类是 Point ， Point 的基类是 object ：

类继承其基类的成员。继承意味着类隐式包含其基类的所有成员（实例和静态构造函数除外）和基类的析构函数。

派生类可以其继承的类添加新成员，但无法删除继承成员的定义。在上面的示例中， Point3D 从 Point 继承了 x

和 y 字段，每个 Point3D 实例均包含三个字段（ x 、 y 和 z ）。

可以将类类型隐式转换成其任意基类类型。因此，类类型的变量可以引用相应类的实例或任意派生类的实例。例

如，类声明如上， Point 类型的变量可以引用 Point 或 Point3D ：

字段是与类或类的实例关联的变量。

使用 static 修饰符声明的字段定义

静静态态字段字段

。静态字段只指明一个存储位置。无论创建多少个类实例，永远只有

一个静态字段副本。

未使用 static 修饰符声明的字段定义

实实例字段例字段

。每个类实例均包含相应类的所有实例字段的单独副本。

在以下示例中，每个 Color 类实例均包含 r 、 g 和 b 实例字段的单独副本，但分别只包含 Black 、 White 、 Red

、 Green 和 Blue 静态字段的一个副本：

public class Color

{

public static readonly Color Black = new Color(0, 0, 0);

public static readonly Color White = new Color(255, 255, 255);

public static readonly Color Red = new Color(255, 0, 0);

public static readonly Color Green = new Color(0, 255, 0);

public static readonly Color Blue = new Color(0, 0, 255);

private byte r, g, b;

public Color(byte r, byte g, byte b) {

this.r = r;

this.g = g;

this.b = b;

}

方法方法

参数参数

using System;

class Test

{

static void Swap(ref int x, ref int y) {

int temp = x;

x = y;

y = temp;

}

static void Main() {

int i = 1, j = 2;

Swap(ref i, ref j);

Console.WriteLine("{0} {1}", i, j); // Outputs "2 1"

}

如上面的示例所示，可以使用 readonly 修饰符声明

只只读读字段字段

。对 readonly 字段的赋值只能作为字段声明的一部

分出现，或者出现在同一类的构造函数中。

方法方法

是实现对象或类可执行的计算或操作的成员。

静静态态方法方法

是通过类进行访问。

实实例方法例方法

是通过类实例进行访

问。

方法具有一个（可能为空）

参数参数

列表，这些参数表示传递给方法的值或变量

引用，后者引用，后者

指定方法所计算和返回的值的

类型。如果不返回值，则 void 为方法的返回类型。

方法可能也包含一组类型参数，必须在调用方法时指定类型自变量，这一点与类型一样。与类型不同的是，通常可

以根据方法调用的自变量推断出类型自变量，无需显式指定。

在声明方法的类中，方法的

签签名名

必须是唯一的。方法签名包含方法名称、类型参数数量及其参数的数量、修饰符和

类型。方法签名不包含返回类型。

参数用于将值或变量引用传递给方法。方法参数从调用方法时指定的

自自变变量量

中获取其实际值。有四类参数：值参

数、引用参数、输出参数和参数数组。

值值参数参数

用于传递输入参数。值参数对应于局部变量，从为其传递的自变量中获取初始值。修改值参数不会影响为其

传递的自变量。

可以指定默认值，从而省略相应的自变量，这样值参数就是可选的。

引用参数引用参数

用于传递输入和输出参数。为引用参数传递的自变量必须是变量，并且在方法执行期间，引用参数指明的

存储位置与自变量相同。引用参数使用 ref 修饰符进行声明。下面的示例展示了如何使用 ref 参数。

using System;

class Test

{

static void Divide(int x, int y, out int result, out int remainder) {

result = x / y;

remainder = x % y;

}

static void Main() {

int res, rem;

Divide(10, 3, out res, out rem);

Console.WriteLine("{0} {1}", res, rem); // Outputs "3 1"

}

public class Console

{

public static void Write(string fmt, params object[] args) {...}

public static void WriteLine(string fmt, params object[] args) {...}

...

}

Console.WriteLine("x={0} y={1} z={2}", x, y, z);

string s = "x={0} y={1} z={2}";

object[] args = new object[3];

args[0] = x;

args[1] = y;

args[2] = z;

Console.WriteLine(s, args);

方法主体和局部方法主体和局部变变量量

输输出参数出参数

用于传递输出参数。输出参数与引用参数类似，不同之处在于，调用方提供的自变量的初始值并不重要。

输出参数使用 out 修饰符进行声明。下面的示例展示了如何使用 out 参数。

参数数参数数组组

允许向方法传递数量不定的自变量。参数数组使用 params 修饰符进行声明。参数数组只能是方法的最

后一个参数，且参数数组的类型必须是一维数组类型。类的 WriteLine 和方法是参数数组用法的很好示例。 Write

System.Console 它们的声明方式如下。

在使用参数数组的方法中，参数数组的行为与数组类型的常规参数完全相同。不过，在调用包含参数数组的方法

时，要么可以传递参数数组类型的一个自变量，要么可以传递参数数组的元素类型的任意数量自变量。在后一种情

况中，数组实例会自动创建，并初始化为包含给定的自变量。以下示例：

等同于编写以下代码：

方法的主体指定在调用方法时要执行的语句。

方法主体可以声明特定于方法调用的变量。此类变量称为

局部局部变变量量

。局部变量声明指定了类型名称、变量名称以及

可能的初始值。下面的示例声明了初始值为零的局部变量 i 和无初始值的局部变量 j 。

using System;

class Squares

{

static void Main() {

int i = 0;

int j;

while (i < 10) {

j = i * i;

Console.WriteLine("{0} x {0} = {1}", i, j);

i = i + 1;

}

静静态态和和实实例方法例方法

class Entity

{

static int nextSerialNo;

int serialNo;

public Entity() {

serialNo = nextSerialNo++;

}

public int GetSerialNo() {

return serialNo;

}

public static int GetNextSerialNo() {

return nextSerialNo;

}

public static void SetNextSerialNo(int value) {

nextSerialNo = value;

}

C# 要求必须先

明确明确赋值赋值

局部变量，然后才能获取其值。例如，如果上面的 i 声明未包含初始值，那么编译器会在

后面使用 i 时报告错误，因为在后面使用时 i 不会在程序中进行明确赋值。

方法可以使用 return 语句将控制权返回给调用方。在返回 void 的方法中， return 语句无法指定表达式。在返

回非 void 的方法中， return 语句必须包含用于计算返回值的表达式。

使用 static 修饰符声明的方法是

静静态态方法方法

。静态方法不对特定的实例起作用，只能直接访问静态成员。

不带 static 修饰符声明的方法是

实实例方法例方法

。实例方法对特定的实例起作用，并能够访问静态和实例成员。其中调

用实例方法的实例可以作为 this 显式访问。在静态方法中引用 this 会生成错误。

以下 Entity 类包含静态和实例成员。

每个 Entity 实例均有一个序列号（很可能包含此处未显示的其他一些信息）。 Entity 构造函数（类似于实例方法）

将新实例初始化为包含下一个可用的序列号。由于构造函数是实例成员，因此可以访问 serialNo 实例字段和

nextSerialNo 静态字段。

GetNextSerialNo 和 SetNextSerialNo 静态方法可以访问 nextSerialNo 静态字段，但如果直接访问 serialNo 实例

字段，则会生成错误。

下面的示例演示如何使用 Entity 类。

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