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C# 自动属性

介绍​

在 C# 中，属性（Property）是类或结构体中的成员，用于封装字段并提供对它们的访问。传统上，属性需要显式定义私有字段（backing field）以及 get 和 set 访问器。然而，C# 引入了自动属性（Auto-Implemented Properties），使得定义属性变得更加简洁和高效。

自动属性允许你定义一个属性，而无需显式声明私有字段。编译器会自动为你生成一个隐藏的私有字段，并实现 get 和 set 访问器。这不仅减少了代码量，还提高了代码的可读性和可维护性。

自动属性的基本语法​

自动属性的语法非常简单。以下是一个基本的自动属性示例：

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

在这个例子中，Name 和 Age 是自动属性。编译器会自动生成两个私有字段来存储这些属性的值，并实现 get 和 set 访问器。

备注

自动属性只能在 get 和 set 访问器中没有额外逻辑时使用。如果你需要在访问器中添加自定义逻辑，则需要使用传统属性定义方式。

自动属性的工作原理​

当你定义一个自动属性时，编译器会生成一个隐藏的私有字段来存储属性的值。例如，以下代码：

csharp
public string Name { get; set; }

实际上会被编译器转换为类似以下的代码：

csharp
private string _name;
public string Name
{
    get { return _name; }
    set { _name = value; }
}

这种转换是自动完成的，你无需手动编写这些代码。

只读自动属性​

在某些情况下，你可能希望属性是只读的，即只能在构造函数中初始化，而不能在外部修改。C# 允许你定义只读自动属性：

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

    public Person(string name, int age)
    {
        Name = name;
        Age = age;
    }
}

在这个例子中，Name 和 Age 是只读自动属性。它们只能在构造函数中初始化，之后无法修改。

提示

只读自动属性非常适合用于不可变对象（immutable objects），即对象一旦创建后其状态就不能改变。

自动属性的默认值​

自动属性的默认值取决于其类型。例如，int 类型的自动属性默认值为 0，string 类型的自动属性默认值为 null。你可以在定义自动属性时为其指定初始值：

csharp
public class Person
{
    public string Name { get; set; } = "Unknown";
    public int Age { get; set; } = 18;
}

在这个例子中，Name 的默认值为 "Unknown"，Age 的默认值为 18。

实际应用场景​

自动属性在实际开发中非常常见，尤其是在定义数据模型时。以下是一个简单的实际应用场景：

csharp
public class Product
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public decimal Price { get; set; }
}

public class ShoppingCart
{
    public List<Product> Products { get; set; } = new List<Product>();

    public decimal TotalPrice
    {
        get { return Products.Sum(p => p.Price); }
    }
}

在这个例子中，Product 类使用自动属性来定义产品的属性，而 ShoppingCart 类使用自动属性来存储购物车中的产品列表，并计算总价。

警告

虽然自动属性非常方便，但在某些情况下，你可能需要在 get 或 set 访问器中添加额外的逻辑。这时，自动属性就不再适用，你需要使用传统属性定义方式。

总结​

C# 自动属性是一种简化属性定义的强大工具，特别适合在不需要额外逻辑的情况下使用。它们减少了代码量，提高了代码的可读性和可维护性。通过本文，你应该已经掌握了自动属性的基本语法、工作原理以及实际应用场景。

附加资源与练习​

  • 练习 1：创建一个 Student 类，使用自动属性定义学生的姓名、年龄和成绩。
  • 练习 2：修改 Student 类，使其成绩属性为只读，并在构造函数中初始化。
  • 附加资源：查阅 C# 官方文档 以了解更多关于自动属性的高级用法。

希望本文对你理解 C# 自动属性有所帮助！继续学习，你将掌握更多 C# 的强大功能。