C#筆記 – 屬性 - LoneliNerd's Study Log

用於以字段風格的語法設置/查詢對象的邏輯狀態，同時保證狀態不被破壞
靜態屬性作用於類型；實例屬性作用於對象

無參屬性

private sealed class PropertiesClass
{
    int score;
    bool isFullCombo;

    public int Score { set { score = value; } }

    public bool IsFullCombo { get { return isFullCombo; } }

    public float FinalResult 
    {
        get { return isFullCombo ? score * 1.5f : score; }
        set { return; }
    }           
}

CLR支持靜態、實例、抽象、虛屬性
可用任何訪問修飾符標記
可以在接口定義
屬性都有名稱和定義，但不能重載（不能定義同名，不同類型的兩個屬性）
屬性包括了一到兩個方法
- 只有get：唯讀
- 只有set：只寫
- get+set：讀寫
- 屬性操縱的字段稱為「支持字段」
取決於屬性的定義，編譯器會在程序集生成
- get || set的訪問器（根據聲明與否決定）
屬性定義（必然生成）

- 編譯器在屬性名之前自動附加get_ 或 set_ 前綴生成方法名
  - 當編譯器發現代碼嘗試獲取/設置屬性時，會自動生成對上述方法的調用
- 屬性定義項則主要是引用了get/set方法，並可被反射（PropertyInfo）取得

AIP（自動實現屬性）

AIP：Automatically Implemented Property
```
public string AIP { get; set; }
```
- 聲明了屬性，但沒有get/set的實現，C#會自動聲明一個私有字段，並自動實現get_AIP和set_AIP方法

AIP的好處主要是為後期的改動節省一些編譯成本
- 使用AIP就等於創建了一個屬性，以後再實現get/set方法也不需要重新編譯
- 如果使用字段，後期改做屬性，就需要重新編譯
AIP的壞處
- AIP需在構造器中顯式初始化
- 有AIP的類型無法對其實例反序列化
- 手動實現的屬性可以打斷點，AIP不行

有參屬性

屬性的get訪問器接受一個/多個參數；set訪問器接受兩個/多個參數
- C#對有參屬性稱作「索引器」
- 可以看成是[]操作符的重載
- set訪問器本來就有一個隱藏參數（value）
- 類型可以提供多個重載的索引器（需要簽名不同）
- C#不支持靜態索引器
對於CLR而言，屬性有參沒參並沒有區別，每個屬性都只是類型中定義的一對方法和元數據
- ```
public string this[int idx]
{
    get { return "Hello World"; }
}    
```

- 由於索引器無法指定名稱，因此在C#中，默認為Item
- 這個默認名稱可以通過IndexerNameAttribute特性來重命名
  - 該特性不會進入元數據，它只告訴編譯器要怎麼對方法和屬性的元數據命名
  - 雖然可以通過這種方法來重命名索引器，但並不能用來做重載

初始化器初始化公共屬性

無參構造器的對象，可以在實例化時，直接為其公共屬性賦值

Employee e1 = new Employee() { Name = "Kelvin", Age = 24 };
//或
Employee e2 = new Employee();
e2.Name = "Catherine";
e2.Age = 24;

//無參構造器限定
Employee e3 = new Employee { Name = "Aden", Age = 1000 };

構造對象 => 對公共屬性賦值

IL_0000:  nop
IL_0001:  newobj     instance void CLR_Ch10.Program/Employee::.ctor()
IL_0006:  dup
IL_0007:  ldstr      "Kelvin"
IL_000c:  stfld      string CLR_Ch10.Program/Employee::Name
IL_0011:  dup
IL_0012:  ldc.i4.s   24
IL_0014:  stfld      int32 CLR_Ch10.Program/Employee::Age
IL_0019:  stloc.0
IL_001a:  newobj     instance void CLR_Ch10.Program/Employee::.ctor()
IL_001f:  stloc.1
IL_0020:  ldloc.1
IL_0021:  ldstr      "Catherine"
IL_0026:  stfld      string CLR_Ch10.Program/Employee::Name
IL_002b:  ldloc.1
IL_002c:  ldc.i4.s   24
IL_002e:  stfld      int32 CLR_Ch10.Program/Employee::Age

如果屬性實現了IEnumerable/IEnumerable<T>接口，就會被認為是集合，如果還重寫了Add方法，就可以直接用這種方式來初始化

Dictionary<string, int> table = new Dictionary<string, int>
{
    { "Kelvin", 24 },
    { "Catherine", 24 },
    { "Aden", 1000 },
};

實際上就是由編譯器來調用Add方法（所以如果沒實現Add方法，就不可以這樣初始化）

IL_004f:  newobj     instance void class [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2<string,int32>::.ctor()
IL_0054:  dup
IL_0055:  ldstr      "Kelvin"
IL_005a:  ldc.i4.s   24
IL_005c:  callvirt   instance void class [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2<string,int32>::Add(!0,
!1)
IL_0061:  nop
IL_0062:  dup
IL_0063:  ldstr      "Catherine"
IL_0068:  ldc.i4.s   24
IL_006a:  callvirt   instance void class [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2<string,int32>::Add(!0,
!1)
IL_006f:  nop
IL_0070:  dup
IL_0071:  ldstr      "Aden"
IL_0076:  ldc.i4     0x3e8
IL_007b:  callvirt   instance void class [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2<string,int32>::Add(!0,
!1)

性能問題

對於簡單的get/set，JIT會將代碼內聯，避免了性能上的損失
- 內聯：將方法（get/set）直接編譯到調用它的方法中，避免在運行時發生調用所產生的開銷
  - 會使編譯好的方法變大，但一般訪問器方法代碼不多
  - 可使本機代碼變得輕量，執行更快

可訪問性

屬性本身的可訪問性限制必須小於/等於其訪問器方法（get/set）的可訪問性限制
一般來說，其他變量如果不明確指出訪問權限，就是默認私有的。但對於屬性而言，它的取值/賦值方法就要求明確指定訪問權限，否則就默認與屬性本身整體保持一致的訪問修飾符

屬性與字段

屬性不能作為out/ref參數傳給方法；字段可以
屬性訪問效率低於一般方法；最好是通過定義自己的訪問器方法來訪問字段
屬性返回引用可能並非指向對象狀態一部分/修改作用不到原始對象；字段總是在操控著原始對象

參考書目

《CLR via C#》（第4版） Jeffrey Richter