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

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。

其他回答

财产的主要优点是允许您更改对象上数据的访问方式,而不会破坏其公共接口。例如,如果您需要添加额外的验证,或者将存储的字段更改为计算字段,那么如果您最初将字段作为属性公开,则可以很容易地执行此操作。如果您只是直接公开了一个字段,那么您必须更改类的公共接口以添加新功能。这种改变会破坏现有的客户机,要求他们在使用新版本的代码之前重新编译。

如果您编写了一个为广泛使用而设计的类库(如数百万人使用的.NET Framework),这可能是一个问题。然而,如果您正在编写一个在小代码库内部使用的类(例如<=50K行),这真的不是什么大问题,因为没有人会受到您的更改的负面影响。在这种情况下,这真的只是个人喜好。

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。

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。

财产封装字段,从而使您能够对要设置或检索的值执行附加处理。如果您不需要对字段值进行任何预处理或后处理,那么使用财产通常是过分的。

其他信息:默认情况下,get和set访问器与属性本身一样可访问。通过对访问器应用更严格的访问修饰符,可以分别控制/限制访问器的可访问性(对于get和set)。

例子:

public string Name
{
    get
    {
        return name;
    }
    protected set
    {
        name = value;
    }
}

这里get仍然是公共访问的(因为属性是公共的),但set是受保护的(一个更受限制的访问说明符)。