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
}
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