C#中的属性

来源：https://blog.guoqianfan.com/2019/12/07/properties-in-csharp/

前言

C#属性是字段的扩展，它配合C#中的字段使用，用以构造一个安全的应用程序。

属性提供了灵活的机制来读取、编写或计算私有字段的值，可以像使用公共数据成员一样使用属性，但实际上它们是称做“访问器”的特殊方法，其设计目的主要是为了实现面向对象(Object Oriented, OO)中的封装思想。

根据该思想，字段最好设为private, 一个设计完善的类最好不要直接把字段声明为公有或受保护的，以阻止客户端直接进行访问，其中一个主要原因是，客户端直接对公有字段进行读写，使得我们无法对字段的访问进行灵活的控制，比如控制字段只读或者只写将很难实现。

—— 姜晓东《C# 4.0权威指南》-【9.4.5 属性】

声明和使用读/写属性(旧)

这种方式是C#中最基础的，也是最早出现的读写属性的方式。本文中我暂时称它为老式的读/写属性。

该方式允许我们在对属性读/写时，进行一些操作/计算。

声明属性

首先要声明一个私有字段，然后使用get访问器读取私有字段的值，使用set访问器为私有字段赋值。

示例代码如下：

class Person
{
    private string _name = "N/A";
    private int _age = 0;

    // Declare a Name property of type string:
    public string Name
    {
        get
        {
            return _name;
        }
        set
        {
            _name = value;
        }
    }

    public int Age
    {
        get
        {
            return _age;
        }
        set
        {
            _age = value > 120 ? 120 : value;
        }
    }
}

使用属性

属性的使用很简单。外部可以直接对属性进行读取或赋值，就像使用类的公共字段一样。（注意：这里假设属性都是公共读写的，实际使用中要注意属性的可访问性）

//==========外部访问属性==========
Person person = new Person();
person.Name = "Bob";//为属性赋值
person.Age = 18;//为属性赋值

//读取属性的值
int age = person.Age;

备注

1. 在属性的set方法中，value变量是很特殊的， 它代表用户指定的值。

自动实现的属性(新)

当属性访问器中不需要任何其他逻辑时，我们可以使用自动实现的属性，它会使属性声明更加简洁。

自动实现的属性在编译后，也是生成了老式的读/写属性。

VS中使用快捷键prop可以快速生成自动实现属性。

public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

其他

自动实现的属性的本质

自动实现的属性在编译后，也是生成了老式的读/写属性。

这个是编译器自动帮我们做的，可以通过查看编译后生成的IL代码(又称作MSIL或CIL)来验证。

不过本人能力有限，就不分析了。这里推荐大家阅读 《C# 4.0权威指南》 中的【9.4.5 属性】一节，该章节详细分析了自动实现的属性经过编译后生成的IL代码。

属性初始化器

在 C# 6 和更高版本中，你可以像字段一样初始化自动实现属性：

public string FirstName { get; set; } = "Jane";  

上述代码经过编译后，是在构造函数中，为属性赋值的。(来源)

只读属性默认初始化

在 C# 6 中，可以去掉set访问器，使属性变为只读属性。

public string Name { get; } = "hello world";

上述代码经过编译后，生成的属性关联字段是readonly的，并且仍然是在构造函数中为属性赋值的：private readonly string kBackingField;。(来源)

这种方式下，生成的属性是没有 setter 的（即使用反射，也无法设置值，setter 根本就不存在）。这个属性只能在构造函数中，或者结合特性赋值。(来源)

表达式体属性

自 C# 6 起，支持方法、运算符和只读属性的表达式主体定义。

自 C# 7.0 起，支持构造函数、终结器、属性和索引器访问器的表达式主体定义。

在 C# 6 中，可以把只读属性改写为表达式体的形式。

在 C# 7.0 中，可以把某个访问器改写为表达式体的形式。

只读属性的表达式体形式和属性(访问器)的表达式体形式是不冲突的，因为它们的使用场景不一样（写法也不一样）。

因为都是表达式体形式，它们具有相同的限制：要求方法体能够改写为lambda表达式（必须是单行代码）。

只读属性的表达式体形式(C#6)

只读属性的表达式体形式有2个限制：

• 只包含 get访问器
• 要求 get访问器的方法体能够改写为lambda表达式（必须是单行代码）

示例代码如下：

//C# 5
public string FullName
{
    get
    {
        return FirstName + "" + LastName;
    }
}

//C# 6
public string FullName => FirstName + "" + LastName;

我们可以通过VS的智能提示看到：该属性只有get访问器。

属性访问器的表达式体形式(C#7)

在 C# 7.0 中，对于老式的读/写属性，我们可以把get访问器或set访问器改写为表达式体(lambda)。

注意：要求访问器的方法体能够改写为lambda表达式（必须是单行代码）

示例代码如下：

//C# 5
private int _id;
public int Id
{
    get
    {
        return _id;
    }
    set
    {
        _id = value;
    }
}

//C# 7.0
private int _id;
//全部改写为表达式体
public int Id { get => _id; set => _id = value; }
//只改写set访问器
public int Id { get { return _id; } set => _id = value; }
//只改写get访问器
public int Id { get => _id; set { _id = value; } }

备注

下面的备注，对于老式的读/写属性和自动实现的属性都是通用的。

1. 可以给访问器设置可访问性。例如把set访问器设为private，不允许外部直接赋值。通常是限制set访问器的可访问性。更多请参考：限制访问器可访问性（C# 编程指南）
2. 可以省略掉某个访问器。通常是省略掉set访问器可使属性为只读。

另外，属性的本质是方法，所以接口中可以包含属性。

参考

1. 如何：声明和使用读/写属性（C# 编程指南）：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/how-to-declare-and-use-read-write-properties
2. 自动实现的属性（C# 编程指南）：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/auto-implemented-properties
3. 限制访问器可访问性（C# 编程指南）：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/restricting-accessor-accessibility
4. => 运算符（C# 参考）：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/operators/lambda-operator
5. 探索C#之6.0语法糖剖析：https://www.cnblogs.com/mushroom/p/4666113.html
6. 姜晓东《C# 4.0权威指南》-【9.4.5 属性】