C#快速入門教程（6）——方法

方法（method）是程式設計中重要的一個元素，也是一系列任務執行的關鍵所在，本課，將討論在C#中如何定義方法，包括方法的返回值和不同引數型別的應用；此外，還將討論一些方法的應用特點，主要包括：

• 引數與返回值
• 過載方法
• 建構函式與方法鏈
• 解構函式

首先看一下方法定義的一般形式：

[<訪問修飾符>] <返回型別> <方法名> ([<引數列表>])
{
    // 方法體
}

這裡：

• <訪問修飾符>可以定義方法的訪問級別，包含常用的private、public、protected、internal，以及定義靜態方法的static關鍵字、抽象方法的abstract關鍵字、虛擬方法的virtual關鍵字和重寫方法的override關鍵字。如果沒有訪問修飾符，則預設為私有的訪問級別。

• <返回值型別>是指方法執行後返回的資料型別，如前面使用過的int、string等型別，也可以是後續課程所介紹的各種型別，方法體中可以使用return語句返回執行結果資料。如果方法不需要返回資料，則使用void關鍵字設定。

• <方法名>當然是指方法的名稱，如前面使用過的Drive()、Return()、ShowLocalModel()方法等。

• <引數列表>用於帶入方法所需要的資料，如果沒有就空著。引數可以有多個，每個引數最少需要定義資料型別和引數名稱，多個引數使用英文半形逗號分隔；稍後，我們會詳細討論引數的應用問題。

• 方法體是方法真正實現功能的地方，使用一對花括號定義，這也是語句塊的定義方式。

在後續的學習中會逐步瞭解各種軟體功能的實現，而接下來，我們先討論幾種引數的設定和應用。

引數與返回值

普通引數

普通引數只需要指定資料型別和引數變數，如下面的程式碼，我們在ConsoleTest專案中建立一個名為C5的類，其中定義了一個Add()靜態方法。

namespace ConsoleTest
{
    public class C5
    {
        public static int Add(int x, int y)
        {
            return x + y;
        }
    }
}

方法功能很簡單，只是用來計算兩個32位整數（int型別）的和（很明顯是把事情搞複雜了！^_^）；下面的程式碼，我們在Program.cs檔案中測試C5.Add()方法。

using System;

namespace ConsoleTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int x = 10;
            int y = 99;
            Console.WriteLine("{0} + {1} = {2}", x, y, C5.Add(x, y));
        }
    }
}

程式碼執行結果如下圖所示。

現在，注意區分Add()方法中的x和y引數，以及Main()方法中的x和y變數，在前面的課程中，我們提到過資料傳遞過程中的訪問級別問題。在Add()的引數中定義的x和y只能在Add()方法體中使用；Main()方法中定義的x和y變數，在呼叫Add()方法時，會將變數的資料傳遞到Add()方法中，然後將計算結果通過return語句返回，整個過程中並沒有產生歧義，所以，程式碼可以正常執行。

引數預設值

使用方法時，有此引數可能會有一些常用值，此時，可以將引數的資料設定預設值，以方便方法的呼叫。需要注意的是，有預設值的引數應放在所有沒有預設值的引數的後面，如下面的程式碼，我們在C5類中新增了一個名為Add1()的引數。

public static int Add1(int x, int y = 0)
{
    return x + y;
}

引數中，y設定了預設值0，也就是說，在呼叫Add1()方法時，如果不指定引數y的資料，那麼，它的資料就是0，下面，在Program.cs檔案中測試此方法的使用。

using System;

namespace ConsoleTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine(C5.Add1(10));
            Console.WriteLine(C5.Add1(10, 99));
        }
    }
}

程式碼執行結果如下圖。

引數陣列

前面建立的Add()和Add1()方法，可以使用一個或兩個引數，如果是需要不定數量的引數應該怎麼辦呢？此時，可以使用引數陣列，如下面的程式碼，我們在C5類中定義一個Add2()方法。

public static int Add2(int x, params int[] nums)
{
    int sum = x;
    for (int i = 0; i < nums.Length; i++)
           sum = sum + nums[i];
    return sum;
}

本例中，請注意第二個引數，其定義如下：

params int[] nums

這裡使用params關鍵字定義了一個int型別的陣列引數nums。陣列是指一組相同型別資料的集合，定義時在型別名稱後加一對方括號，如本例中的int[]。

引數陣列在應用時有什麼特點呢？它可以使用零或多個引數，如本例中的Add2()方法，除了第一個引數是必須的，我們還可以使用第二個或更多的引數，如下面的程式碼，我們在Program.cs檔案測試Add2()方法的使用。

using System;

namespace ConsoleTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine(C5.Add2(10));
            Console.WriteLine(C5.Add2(10, 99));
            Console.WriteLine(C5.Add2(1,2,3,4,5));
        }
    }
}

程式碼執行結果如下圖所示 。

引數陣列應用在引數列表的最後，不應和引數預設值一起使用，那樣會產生歧義。

ref引數

說起ref關鍵字的應用，大家首先還需要理解值型別和引用型別資料的傳遞問題。

C#中的資料型別分為值型別和引用型別，它們在記憶體中的處理方式是不同的，但在直接應用時，表面上可能不太容易看出它們的區別，所在，這裡著重討論按值傳遞和按引用傳遞區別。

在C#中，一些基本的資料型別定義為值型別，如int、long、float、double、decimal等等；值型別的預設傳遞方式是複製其資料，如下面的程式碼。

using System;

namespace ConsoleTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int x = 10;
            int y = x;
            Console.WriteLine("x={0},y={1}",x, y);
            x = 99;
            Console.WriteLine("x={0},y={1}", x, y);
        }
    }
}

先看一下執行結果，如下圖所示。

程式碼中，首先將x賦值為10，然後將x的值賦值給y，此時，由於int是值型別，所以是將x的值複製到y中，y和x並沒有什麼關聯；所以，當修改x的值為99後，y的值依然是10，如上圖所顯示的結果一樣。

int是值型別，而各種class型別則是引用型別，下面的程式碼，我們看一下CAuto型別的賦值操作。

static void Main(string[] args)
{
        CAuto racer = new CAuto()
        {
            DoorCount = 2
        };
        CAuto suv = racer;
        Console.WriteLine("{0},{1}", racer.DoorCount, suv.DoorCount);
        suv.DoorCount = 5;
        Console.WriteLine("{0},{1}", racer.DoorCount, suv.DoorCount);
}

程式碼執行結果如下圖所示。

本例中首先建立了racer物件，然後將其直接賦值給suv物件，此時，實際上是傳遞了racer物件在記憶體中的地址，也就是說suv和racer指向的是同一資料區域；接下來，只修改suv物件的資料，但racer物件的資料也改變了，這一現象證實了，只是通過簡單的賦值，suv和racer物件的確是指向同一資料區域。

使用方法時，值型別的處理方式是複製資料；如果需要在方法中真正地修改原變數的資料，就需要使用ref關鍵字，如下面的程式碼，我們在C5類中定義一個Swap()方法。

public static void Swap(ref int x, ref int y)
{
    int z = x;
   x = y;
   y = z;
}

我們可以看到，Swap()方法的功能是交換兩個int型別變數的值，只是引數定義進使用了ref關鍵字，下面的程式碼，我們在Program.cs檔案中測試這個方法。

static void Main(string[] args)
{
    int x = 10;
    int y = 99;
    Console.WriteLine("x={0},y={1}",x, y);
    C5.Swap(ref x, ref y);
    Console.WriteLine("x={0},y={1}", x, y);
}

程式碼執行結果如下圖所示。

請注意，當引數使用ref關鍵字時，呼叫方法設定引數時也需要使用ref關鍵字。

動手測試：大家可測試一下Swap()方法的引數沒有使用ref關鍵字時的執行結果。

out引數與返回值

我們知道，方法可以通過return語句返回執行結果，但這只是在方法只有一個返回資料的情況下？那麼，方法還能同時返回多個執行結果嗎？

下面，我們先看一個簡單的例子——如何將字串（string）內容轉換為int型別。

static void Main(string[] args)
{
    string s = "123";
    int num = 0;
    bool result = int.TryParse(s, out num);
    Console.WriteLine("轉換結果：{0}", result);
    Console.WriteLine("轉換資料：{0}", num);
}

程式碼中，可以修改s的內容來觀察執行結果。變數num用於存放轉換後的資料，如果不能正確轉換，則初始值是0；變數result用於存放轉換結果，成功轉換為True值（true值），失敗為False值（false值）。轉換操作使用了int.TryParse()靜態方法，其中，第一個引數是需要轉換的字串內容，引數二定義為out引數，用於儲存轉換後的資料；方法的返回值表示轉換操作是否成功。

程式碼執行結果如下圖所示。

如果將s的內容修改為abc，則執行結果如下圖所示。

實際上，我們定義的方法也可以使用out引數，其功能就是讓方法返回更多的資料，如下面的程式碼，我們在C5類中定義一下TryToInt()方法。

public static bool TryToInt(object o, out int result)
{
    if (o == null)
    {
        result = 0;
        return false;
    }
    else
    {
        return int.TryParse(o.ToString(), out result);
    }
}

這裡，我們將資料轉換方法進行了擴充套件，可以嘗試將任何型別的資料轉換為int型別，下面的程式碼，我們在Program.cs檔案中測試此方法的使用。

static void Main(string[] args)
 {
    object obj = "abc";
     int num = 0;
    bool result = C5.TryToInt(obj, out num);
    Console.WriteLine("轉換結果：{0}", result);
    Console.WriteLine("轉換資料：{0}", num);
 }

大家可以修改obj物件的內容來觀察執行結果，可以嘗試空物件的null值、各種數值等型別的資料。

過載方法

現在，回顧一下Console.WriteLine()方法的呼叫，我們使用了多少種引數的組合？它實際上就是有多個版本的過載方法。

過載方法的基本含義是，定義一系列同名方法，並且可以通過引數的型別、個數等元素有效區別方法的不同版本。

在同一型別中，方法的過載在很多情況下可以使用引數預設值、引數陣列等特性來代替，而過載應用的情景是，方法的引數差異較大，無法通過引數預設值和引數陣列來處理。如下面的程式碼，我們又在C5類中新增了兩個Swap()方法，用於交換long型別和decimal型別變數的資料。

//
public static void Swap(ref long x, ref long y)
{
    long z = x;
    x = y;
    y = z;
}
//
public static void Swap(ref decimal x, ref decimal y)
{
    decimal z = x;
    x = y;
    y = z;
}

我們可以看到，Swap()方法的引數型別是不同的，但有一點，方法中的程式碼邏輯是相同的，實際上，對於這種情況，可以考慮使用泛型來處理，在後續的課程中會有討論；現在，我們需要明白的是，見到同名方法，而引數又有明顯區別時並不需要感到驚訝，它們可能只是同名的過載方法而已。

建構函式與方法鏈

我們提到過，建構函式是一種特殊的方法，那麼，特殊在什麼地方呢？主要表現為不需要設定返回值型別，以及需要和類同名。

如果在類中沒有定義建構函式，則會自動包含一個沒有任何引數的建構函式；但是，如果手工新增了任何建構函式，就不會自動新增建構函式。

建構函式也可以通過引數預設值、引數陣列、過載等形式建立多個版本，不過，我們還可以通過另外一種形式建立多版本的建構函式（或方法），如下面的程式碼，我們在CAuto類中定義了三個建構函式。

public class CAuto
{
    // 建構函式
    public CAuto(int doorCount,string model)
    {
        DoorCount = doorCount;
        Model = model;
    }
    //
    public CAuto(string model) : this(4, model) { }
    //
    public CAuto() : this("未知型號") { }
    //
}

本例中，我們首先建立了一個比較完整引數的建構函式，用於設定車門數（DoorCount）和型號（Model）。第二個建構函式包含一個引數，但其後使用this關鍵字呼叫了第一個建構函式，其含義是將車門設定為4，並設定型號。第三個建構函式使用this關鍵字呼叫了第二個建構函式，將型號設定為“未知型號”，此時，車門數量預設同樣為4。這樣逐個呼叫的建構函式就形成了方法鏈結構，實際上，不只是建構函式，其他方法同樣可以通過這種形式簡化多版本的定義。

下面的程式碼，我們在Program.cs檔案中測試這三個建構函式的使用。

static void Main(string[] args)
{
    CAuto car1 = new CAuto(2, "Coupe");
    CAuto car2 = new CAuto("CX5");
    CAuto car3 = new CAuto();
    Console.WriteLine("{0},{1}", car1.DoorCount, car1.Model);
    Console.WriteLine("{0},{1}", car2.DoorCount, car2.Model);
    Console.WriteLine("{0},{1}", car3.DoorCount, car3.Model);
}

程式碼執行結果如下圖所示。

解構函式

建構函式在建立物件時呼叫，而解構函式則會在刪除物件時呼叫；在.NET Framework中已經有了很成熟的記憶體回收機制，當物件不再使用時，會自動釋放記憶體，所以，需要手工編寫解構函式的時候並不多，但大家應該知道有這樣一個地方可以用來手工釋放資源。

下面的程式碼，我們在CAuto類中新增一個簡單的解構函式。

// 解構函式
~CAuto()
 {
    Console.WriteLine("汽車物件回收中");
 }

下面的程式碼，在Program.cs檔案中測試解構函式。

static void Main(string[] args)
{
     CAuto car = new CAuto();
     //car = null;
 }

程式碼中，“car= null;”語句用於手工釋放car物件，即將物件設定為null值，大家可測試一下，無論有沒有這條語句，執行結果都如下圖所示。

從本例中，我們可以看到，無論是手工釋放物件，還是.NET Framework自動釋放物件，都會呼叫解構函式。另一種自動釋放資源的機制是通過using語句結構呼叫實現IDisposable介面的物件，後續內容中會有介紹。

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