在C#中,是什么使字段与属性不同?何时应该使用字段而不是属性?


当前回答

在后台,属性被编译为方法。因此,Name属性被编译为get_Name()和set_Name(字符串值)。如果您研究编译的代码,您可以看到这一点。因此,在使用它们时会有(非常)小的性能开销。通常,如果向外部公开字段,则始终使用Property,如果需要验证值,则通常在内部使用Property。

其他回答

财产显示字段。字段应该(几乎总是)对类保持私有,并通过get和set财产进行访问。财产提供了一个抽象级别,允许您更改字段,同时不影响使用类的事物访问字段的外部方式。

public class MyClass
{
    // this is a field.  It is private to your class and stores the actual data.
    private string _myField;

    // this is a property. When accessed it uses the underlying field,
    // but only exposes the contract, which will not be affected by the underlying field
    public string MyProperty
    {
        get
        {
            return _myField;
        }
        set
        {
            _myField = value;
        }
    }

    // This is an AutoProperty (C# 3.0 and higher) - which is a shorthand syntax
    // used to generate a private field for you
    public int AnotherProperty { get; set; } 
}

@Kent指出,财产不需要封装字段,它们可以对其他字段进行计算,也可以用于其他目的。

@GSS指出,您还可以在访问属性时执行其他逻辑,例如验证,这是另一个有用的功能。

财产支持非对称访问,即您可以有getter和setter,也可以只有这两者之一。类似地,财产支持getter/setter的单独可访问性。字段始终是对称的,即您始终可以获取和设置值。例外情况是只读字段,在初始化后显然无法设置。

财产可能运行很长时间,有副作用,甚至可能引发异常。字段很快,没有副作用,并且不会抛出异常。由于副作用,属性可能会为每个调用返回不同的值(DateTime.Now可能就是这样,即DateTime.Nnow不总是等于DateTime.NNow)。字段总是返回相同的值。

字段可以用于out/ref参数,财产则不能。财产支持额外的逻辑–这可以用于实现延迟加载等。

财产通过封装获取/设置值的任何含义来支持抽象级别。

在大多数/所有情况下使用财产,但尽量避免副作用。

这里的第二个问题,“什么时候应该使用字段而不是属性?”,在另一个答案中只简短地提到了这个问题,也有点像这个问题,但没有太多细节。

总的来说,所有其他答案都是关于良好设计的一针见血的:比起暴露字段,更喜欢暴露财产。虽然你可能不会经常说“哇,想象一下,如果我把这里变成了一块地而不是一块地,情况会变得多么糟糕”,但想到你会说“哇!谢天谢地,我在这里用了一块土地而不是一处地”的情况,那就难得多了

但与财产相比,字段有一个优点,那就是它们可以用作“ref”/“out”参数。假设您有一个具有以下签名的方法:

public void TransformPoint(ref double x, ref double y);

假设您希望使用该方法来转换如下创建的数组:

System.Windows.Point[] points = new Point[1000000];
Initialize(points);

因为X和Y是财产,所以我认为这是最快的方法:

for (int i = 0; i < points.Length; i++)
{
    double x = points[i].X;
    double y = points[i].Y;
    TransformPoint(ref x, ref y);
    points[i].X = x;
    points[i].Y = y;
}

这会很好的!除非你的测量结果证明了这一点,否则没有理由大惊小怪。但我认为,从技术上来说,它并不能保证像这样快:

internal struct MyPoint
{
    internal double X;
    internal double Y;
}

// ...

MyPoint[] points = new MyPoint[1000000];
Initialize(points);

// ...

for (int i = 0; i < points.Length; i++)
{
    TransformPoint(ref points[i].X, ref points[i].Y);
}

我自己进行了一些测量,带字段的版本与带财产的版本(.NET 4.6、Windows 7、x64、发布模式、未附加调试程序)相比,大约需要61%的时间。TransformPoint方法的成本越高,差异就越不明显。若要自己重复此操作,请将第一行注释掉,并将其未注释掉。

即使上述方法没有性能优势,但在其他地方使用ref和out参数可能会有好处,例如在调用Interlocked或Volatile方法家族时。注意:如果这对您来说是新的,Volatile基本上是一种获得Volatile关键字提供的相同行为的方法。因此,就像volatile一样,它并没有像名字所暗示的那样神奇地解决所有线程安全问题。

我当然不想让人觉得我在提倡你说“哦,我应该开始公开字段,而不是财产。”关键是,如果你需要在调用中定期使用这些成员来接受“ref”或“out”参数,尤其是在可能是简单值类型的东西上,它不太可能需要财产的任何增值元素,那么可以进行一个参数。

使用财产,您可以在属性值更改时(也称为PropertyChangedEvent)或在值更改为支持取消之前引发事件。

这对于(直接访问)字段是不可能的。

public class Person {
 private string _name;

 public event EventHandler NameChanging;     
 public event EventHandler NameChanged;

 public string Name{
  get
  {
     return _name;
  }
  set
  {
     OnNameChanging();
     _name = value;
     OnNameChanged();
  }
 }

 private void OnNameChanging(){       
     NameChanging?.Invoke(this,EventArgs.Empty);       
 }

 private void OnNameChanged(){
     NameChanged?.Invoke(this,EventArgs.Empty);
 }
}

面向对象的编程原则表明,类的内部工作应该对外界隐藏。如果公开一个字段,本质上就是公开类的内部实现。因此,我们用财产(Properties)(或Java中的方法)包装字段,使我们能够在不破坏代码的情况下更改实现。考虑到我们可以在Property中放置逻辑,还允许我们在需要时执行验证逻辑等。C#有一个可能令人困惑的自动属性概念。这允许我们简单地定义Property,而C#编译器将为我们生成私有字段。

public class Person
{
   private string _name;

   public string Name
   {
      get
      {
         return _name;
      }
      set
      {
         _name = value;
      }
   }
   public int Age{get;set;} //AutoProperty generates private field for us
}