C#中的屬性-有解無憂

來源：https://blog.guoqianfan.com/2019/12/07/properties-in-csharp/

前言

C#屬性是欄位的擴展，它配合C#中的欄位使用，用以構造一個安全的應用程式，

屬性提供了靈活的機制來讀取、撰寫或計算私有欄位的值，可以像使用公共資料成員一樣使用屬性，但實際上它們是稱做“訪問器”的特殊方法，其設計目的主要是為了實作面向物件(Object Oriented, OO)中的封裝思想，

根據該思想，欄位最好設為private, 一個設計完善的類最好不要直接把欄位宣告為公有或受保護的，以阻止客戶端直接進行訪問，其中一個主要原因是，客戶端直接對公有欄位進行讀寫，使得我們無法對欄位的訪問進行靈活的控制，比如控制欄位只讀或者只寫將很難實作，

—— 姜曉東《C# 4.0權威指南》-【9.4.5 屬性】

宣告和使用讀/寫屬性(舊)

這種方式是C#中最基礎的，也是最早出現的讀寫屬性的方式，本文中我暫時稱它為老式的讀/寫屬性，

該方式允許我們在對屬性讀/寫時，進行一些操作/計算，

宣告屬性

首先要宣告一個私有欄位，然后使用get訪問器讀取私有欄位的值，使用set訪問器為私有欄位賦值，

示例代碼如下：

class Person
{
    private string _name = "N/A";
    private int _age = 0;

    // Declare a Name property of type string:
    public string Name
    {
        get
        {
            return _name;
        }
        set
        {
            _name = value;
        }
    }

    public int Age
    {
        get
        {
            return _age;
        }
        set
        {
            _age = value > 120 ? 120 : value;
        }
    }
}

使用屬性

屬性的使用很簡單，外部可以直接對屬性進行讀取或賦值，就像使用類的公共欄位一樣，（注意：這里假設屬性都是公共讀寫的，實際使用中要注意屬性的可訪問性）

//==========外部訪問屬性==========
Person person = new Person();
person.Name = "Bob";//為屬性賦值
person.Age = 18;//為屬性賦值

//讀取屬性的值
int age = person.Age;

備注

在屬性的set方法中，value變數是很特殊的，它代表用戶指定的值，

自動實作的屬性(新)

當屬性訪問器中不需要任何其他邏輯時，我們可以使用自動實作的屬性，它會使屬性宣告更加簡潔，

自動實作的屬性在編譯后，也是生成了老式的讀/寫屬性，

VS中使用快捷鍵prop可以快速生成自動實作屬性，

public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

其他

自動實作的屬性的本質

自動實作的屬性在編譯后，也是生成了老式的讀/寫屬性，

這個是編譯器自動幫我們做的，可以通過查看編譯后生成的IL代碼(又稱作MSIL或CIL)來驗證，

不過本人能力有限，就不分析了，這里推薦大家閱讀 《C# 4.0權威指南》 中的【9.4.5 屬性】一節，該章節詳細分析了自動實作的屬性經過編譯后生成的IL代碼，

屬性初始化器

在 C# 6 和更高版本中，你可以像欄位一樣初始化自動實作屬性：

public string FirstName { get; set; } = "Jane";

上述代碼經過編譯后，是在建構式中，為屬性賦值的，(來源)

只讀屬性默認初始化

在 C# 6 中，可以去掉set訪問器，使屬性變為只讀屬性，

public string Name { get; } = "hello world";

上述代碼經過編譯后，生成的屬性關聯欄位是readonly的，并且仍然是在建構式中為屬性賦值的：private readonly string kBackingField;，(來源)

這種方式下，生成的屬性是沒有 setter 的（即使用反射，也無法設定值，setter 根本就不存在），這個屬性只能在建構式中，或者結合特性賦值，(來源)

運算式體屬性

自 C# 6 起，支持方法、運算子和只讀屬性的運算式主體定義，

自 C# 7.0 起，支持建構式、終結器、屬性和索引器訪問器的運算式主體定義，

在 C# 6 中，可以把只讀屬性改寫為運算式體的形式，

在 C# 7.0 中，可以把某個訪問器改寫為運算式體的形式，

只讀屬性的運算式體形式和屬性(訪問器)的運算式體形式是不沖突的，因為它們的使用場景不一樣（寫法也不一樣），

因為都是運算式體形式，它們具有相同的限制：要求方法體能夠改寫為lambda運算式（必須是單行代碼），

只讀屬性的運算式體形式(C#6)

只讀屬性的運算式體形式有2個限制：

只包含 get訪問器
要求 get訪問器的方法體能夠改寫為lambda運算式（必須是單行代碼）

示例代碼如下：

//C# 5
public string FullName
{
    get
    {
        return FirstName + "" + LastName;
    }
}

//C# 6
public string FullName => FirstName + "" + LastName;

我們可以通過VS的智能提示看到：該屬性只有get訪問器，

屬性訪問器的運算式體形式(C#7)

在 C# 7.0 中，對于老式的讀/寫屬性，我們可以把get訪問器或set訪問器改寫為運算式體(lambda)，

注意：要求訪問器的方法體能夠改寫為lambda運算式（必須是單行代碼）

示例代碼如下：

//C# 5
private int _id;
public int Id
{
    get
    {
        return _id;
    }
    set
    {
        _id = value;
    }
}

//C# 7.0
private int _id;
//全部改寫為運算式體
public int Id { get => _id; set => _id = value; }
//只改寫set訪問器
public int Id { get { return _id; } set => _id = value; }
//只改寫get訪問器
public int Id { get => _id; set { _id = value; } }

備注

下面的備注，對于老式的讀/寫屬性和自動實作的屬性都是通用的，

可以給訪問器設定可訪問性，例如把set訪問器設為private，不允許外部直接賦值，通常是限制set訪問器的可訪問性，更多請參考：限制訪問器可訪問性（C# 編程指南）
可以省略掉某個訪問器，通常是省略掉set訪問器可使屬性為只讀，

另外，屬性的本質是方法，所以介面中可以包含屬性，

參考

如何：宣告和使用讀/寫屬性（C# 編程指南）：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/how-to-declare-and-use-read-write-properties
自動實作的屬性（C# 編程指南）：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/auto-implemented-properties
限制訪問器可訪問性（C# 編程指南）：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/restricting-accessor-accessibility
=> 運算子（C# 參考）：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/operators/lambda-operator
探索C#之6.0語法糖剖析：https://www.cnblogs.com/mushroom/p/4666113.html
姜曉東《C# 4.0權威指南》-【9.4.5 屬性】

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標籤：C#

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