构造函数杂谈

概述：

构造函数是在实例化对象时自动调用的函数。它们必须与所属的类同名，且不能有返回值。类或结构可能有多个接受不同参数的构造函数。构造函数使得我们可设置默认值、限制实例化以及编写灵活且便于阅读的代码。

如果您没有为对象提供构造函数，则默认情况下 C# 将创建一个构造函数，该构造函数实例化对象，并将成员变量设置为 Default Values Table (C# Reference)中列出的默认值。 静态类和结构也可以有构造函数。

本文目的：

介绍构造函数、静态构造函数、在构造函数中调用其他构造函数以及构造函数在派生类中的应用。

正文： 

1 单个类的构造函数

1.1 无参构造函数 

public class UserAccessor
{
    /// <summary>
    /// 无参构造函数
    /// </summary>
    public UserAccessor()
    {
    }
}

上面就是一个最简单的构造函数，可以看出该构造函数满足概述中所述的构造函数条件，在实例化UserAccessor类时，就执行UserAccessor()方法中的代码，在这里我们可以写下自定义的代码，如给字段赋值等。 

1.2 有参构造函数 

public class UserModel
{
    private string _userID;

    /// <summary>
    /// 有参构造函数
    /// </summary>
    /// <param name="userID"></param>
    public UserModel(string userID)
    {
        _userID = userID;
    }
}

在实例化UserModel类时，我们就需要使用UserModel userModel = new UserModel("userIdDemo");实例化时必须传入制定的参数，这样就可以在实例化时存储于该实例相关的数据。 

1.3 默认构造函数 

如非必要我们可以不向一个类提供构造函数，编译器会在后台创建一个默认的构造函数。但如果提供了自定义的构造函数，编译器就不会提供默认的构造函数。 

1.4 构造函数的重载 

构造函数的重载和普通的函数重载遵循相同的规则，可以为函数提供任意多的构造函数重载，只要它们满足重载的条件即可。 

1.5 构造函数的修饰符 

除了public外，可以设置构造函数的修饰符为private及protected，若设置为private，则该类不能用这个构造函数来实例化；若设置为protected，则该类只能在派生类中用该构造函数实例化。

但是可以通过使用公用方法、属性的包装，来实现实例化，单例模式即是该特性的一个使用场景。 

1.6 静态构造函数 

C#可以给类编写无参数的静态构造函数，这种构造函数只执行一次，但.NET运行库并没有保证静态构造函数在什么时候执行，它通常在第一次调用类的成员之前执行。

编写静态构造函数的一个原因是，类中有一些静态字段或属性，需要在第一次使用类之前从外部源中初始化这些静态字段和属性。

静态构造函数没有访问修饰符，因为其他C#代码从来不调用它，所以给它设置修饰符是毫无意义的。

静态构造函数可以和无参数的实例构造函数安全共享。虽然他们的函数签名一样。 

1.7 在构造函数中调用其他构造函数 

public class UserModel
{
    private string _userID;
    private string _userName;

    public UserModel(string userID)
    {
        _userID = userID;
    }

    public UserModel(string userID, string userName)
        : this(userID)
    {
        _userName = userName;
    }
}

上面的代码中带有两个参数的构造函数后添加了: this(userID)代码，这样就实现了调用带有一个参数的构造函数的方法。

这种方法叫构造函数的初始化器，:this表示调用本类的构造函数，userID为参数，这样编译器就会调用那个和这个参数最匹配的构造函数。

那这两个构造函数的执行顺序是怎样的？若按上面的代码，则是先执行有一个参数的构造函数，然后再执行有两个参数的构造函数。 

2 派生类的构造函数 

上面介绍的都是单个类的构造函数，在有继承层次的的类中，构造函数有一些特殊的特性。看如下两个类：

public class User
{
    public User()
    {
    }
}

public class AdminUser : User
{
    public AdminUser()
    {
    }
}

2.1 构造函数的调用顺序 

若我们使用AdminUser的无参构造函数实例化AdminUser，此时User的无参构造函数会被调用吗？

答案是，肯定会的。

用这种方法实例化AdminUser时，编译器会首先找到AdminUser的构造函数，然后再尝试找到它的基类User的构造函数，然后再找到User类的基类Object的构造函数。

因为Object没有基类，所以编译器就执行Object的构造函数，然后再执行User类的构造函数，最后再执行AdminUser的构造函数。整个过程如下图所示：

在程序中要注意这个顺序，正确理解继承关系中各个类的构造函数调用情况。 

2.2 调用基类指定构造函数 

上面的示例中我们调用的是基类默认的无参构造函数，若想在子类中调用基类的有参构造函数，该怎么做？看如下代码：

public class AdminUser : User
{
    private string _userName;

    public AdminUser(string userID, string userName)
        : base(userID)
    {
        _userName = userName;
    }

}

public class User
{
    private string _userID;

    public User(string userID)
    {
        _userID = userID;
    }
}

 

其调用方法和调用本类内构造函数的方法基本相同，只是将this换成了base。需要注意的是，子类必须有访问基类相应构造函数的权限，即基类的构造函数设置了合适的修饰符。