C# 靜態(tài)類(lèi)，方法，構(gòu)造函數(shù)，字段

在C#中，靜態(tài)表示無(wú)法實(shí)例化的內(nèi)容。您不能創(chuàng)建靜態(tài)類(lèi)的對(duì)象，也不能使用對(duì)象訪問(wèn)靜態(tài)成員。

類(lèi)、變量、方法、屬性、運(yùn)算符、事件和構(gòu)造函數(shù)可以使用static修飾符關(guān)鍵字定義為靜態(tài)的。

靜態(tài)類(lèi)

public static class Calculator
{
    private static int _resultStorage = 0;
    
    public static string Type = "Arithmetic";

    public static int Sum(int num1, int num2)
    {
        return num1 + num2;
    }

    public static void Store(int result)
    {
        _resultStorage = result;
    }
}

上面的Calculator類(lèi)是靜態(tài)的。它的所有成員也是靜態(tài)的。

您不能創(chuàng)建靜態(tài)類(lèi)的對(duì)象。因此，可以使用類(lèi)名 ClassName.MemberName 直接訪問(wèn)static類(lèi)的成員，如下所示。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var result = Calculator.Sum(10, 25); //調(diào)用靜態(tài)方法
        Calculator.Store(result); 

        var calcType = Calculator.Type; // 訪問(wèn)靜態(tài)變量
        Calculator.Type = "Scientific"; // 給靜態(tài)變量賦值
    }
}

靜態(tài)類(lèi)規(guī)則

1. 靜態(tài)類(lèi)無(wú)法實(shí)例化。

2. 靜態(tài)類(lèi)的所有成員必須是靜態(tài)的。否則，編譯器將給出錯(cuò)誤。

3. 靜態(tài)類(lèi)可以包含靜態(tài)變量，靜態(tài)方法，靜態(tài)屬性，靜態(tài)運(yùn)算符，靜態(tài)事件和靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。

4. 靜態(tài)類(lèi)不能包含實(shí)例成員和構(gòu)造函數(shù)。

5. 索引器和析構(gòu)器不能是靜態(tài)的

6. var不能用于定義靜態(tài)成員。您必須在static關(guān)鍵字之后顯式指定成員類(lèi)型。

7. 靜態(tài)類(lèi)是密封類(lèi)，因此不能繼承。

8. 靜態(tài)類(lèi)不能從其他類(lèi)繼承。

9. 可以使用 ClassName.MemberName（即：類(lèi)名.成員名） 訪問(wèn)靜態(tài)類(lèi)成員。

10. 靜態(tài)類(lèi)在程序所在的應(yīng)用程序域的整個(gè)生命周期內(nèi)都將保留在內(nèi)存中。

非靜態(tài)類(lèi)中的靜態(tài)成員

普通類(lèi)（非靜態(tài)類(lèi)）可以包含一個(gè)或多個(gè)靜態(tài)方法，字段，屬性，事件和其他非靜態(tài)成員。

使用一些靜態(tài)成員定義非靜態(tài)類(lèi)，而不是將整個(gè)類(lèi)聲明為靜態(tài)類(lèi)，這是比較實(shí)用的。

靜態(tài)字段

可以使用 static 關(guān)鍵字定義非靜態(tài)類(lèi)中的靜態(tài)字段。

非靜態(tài)類(lèi)的靜態(tài)字段在所有實(shí)例之間共享。因此，一個(gè)實(shí)例所做的更改將反映在其他實(shí)例中。

public class StopWatch
{
    public static int InstanceCounter = 0;
    // 實(shí)例構(gòu)造函數(shù)
    public StopWatch()
    {
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        StopWatch sw1 = new StopWatch();
        StopWatch sw2 = new StopWatch();
        Console.WriteLine(StopWatch.NoOfInstances); //2 
			
        StopWatch sw3 = new StopWatch();
        StopWatch sw4 = new StopWatch();
        Console.WriteLine(StopWatch.NoOfInstances);//4
    }
}

靜態(tài)方法

您可以在非靜態(tài)類(lèi)中定義一個(gè)或多個(gè)靜態(tài)方法?？梢栽诓粍?chuàng)建對(duì)象的情況下調(diào)用靜態(tài)方法。您不能使用非靜態(tài)類(lèi)的對(duì)象調(diào)用靜態(tài)方法。

靜態(tài)方法只能調(diào)用其他靜態(tài)方法并訪問(wèn)靜態(tài)成員。您不能在靜態(tài)方法中訪問(wèn)類(lèi)的非靜態(tài)成員。

class Program
{
    static int counter = 0;
    string name = "Demo Program";

    static void Main(string[] args)
    {
        counter++; // 可以訪問(wèn)靜態(tài)字段
        Display("Hello World!"); // 可以調(diào)用靜態(tài)方法

        name = "New Demo Program"; //錯(cuò)誤：無(wú)法訪問(wèn)非靜態(tài)成員
        SetRootFolder("C:\MyProgram"); //錯(cuò)誤：無(wú)法調(diào)用非靜態(tài)方法
    }

    static void Display(string text)
    {
        Console.WriteLine(text);
    }

    public void SetRootFolder(string path) {  }
}

靜態(tài)方法規(guī)則

1. 靜態(tài)方法可以在返回類(lèi)型之前使用 static 關(guān)鍵字定義，然后在訪問(wèn)修飾符之后定義。

2. 靜態(tài)方法可以重載，但不能被重寫(xiě)。

3. 靜態(tài)方法可以包含局部靜態(tài)變量。

4. 靜態(tài)方法不能訪問(wèn)或調(diào)用非靜態(tài)變量，除非它們被顯式地作為參數(shù)傳遞。

靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)

非靜態(tài)類(lèi)可以包含無(wú)參數(shù)靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)?？梢允褂胹tatic關(guān)鍵字定義它，而沒(méi)有訪問(wèn)修飾符，例如 public，private和protected。

以下示例演示了靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)和實(shí)例構(gòu)造函數(shù)之間的區(qū)別。

public class StopWatch
{
    // 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)
    static StopWatch()
    {
        Console.WriteLine("調(diào)用了靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)");
    }

    // 實(shí)例構(gòu)造函數(shù)
    public StopWatch()
    {
        Console.WriteLine("調(diào)用了實(shí)例構(gòu)造函數(shù)");
    }

    // 靜態(tài)方法
    public static void DisplayInfo()
    {
        Console.WriteLine("調(diào)用了DisplayInfo");
    }

    // 實(shí)例方法
    public void Start() { }

    // 實(shí)例方法
    public void Stop() {  }
}

上面的非靜態(tài)類(lèi)StopWatch包含一個(gè)靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)，也包含一個(gè)非靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。

每當(dāng)使用靜態(tài)方法或首次創(chuàng)建實(shí)例時(shí)，靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)僅被調(diào)用一次。下面的示例顯示，在首次調(diào)用static方法時(shí)，將調(diào)用static構(gòu)造函數(shù)。第二次再調(diào)用靜態(tài)方法將不會(huì)調(diào)用靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。

StopWatch.DisplayInfo(); // 此處調(diào)用靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)
StopWatch.DisplayInfo(); // 這里沒(méi)有調(diào)用構(gòu)造函數(shù)

已調(diào)用靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。
調(diào)用了DisplayInfo
調(diào)用了DisplayInfo

下面的示例顯示，首次創(chuàng)建實(shí)例時(shí)將調(diào)用靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。

StopWatch sw1 = new StopWatch(); // 首先是靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)，然后是實(shí)例構(gòu)造函數(shù) 
StopWatch sw2 = new StopWatch();// 只有實(shí)例構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用 
StopWatch.DisplayInfo();

調(diào)用了靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)
調(diào)用了實(shí)例構(gòu)造函數(shù)
調(diào)用了實(shí)例構(gòu)造函數(shù)
調(diào)用了DisplayInfo

靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)規(guī)則

1. 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)是使用 static 關(guān)鍵字定義的，沒(méi)有使用訪問(wèn)修飾符 public，private 或 protected。

2. 非靜態(tài)類(lèi)可以包含一個(gè)無(wú)參數(shù)的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。不允許使用參數(shù)化的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。

3. 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)將在生命周期內(nèi)僅執(zhí)行一次。因此，如果在多個(gè)地方都使用了一個(gè)類(lèi)，則無(wú)法確定何時(shí)在應(yīng)用程序中調(diào)用它。

4. 靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)只能訪問(wèn)靜態(tài)成員。它不能包含或訪問(wèn)實(shí)例成員。

靜態(tài)成員存儲(chǔ)在內(nèi)存中稱(chēng)為“高頻堆”的特殊區(qū)域中。非靜態(tài)類(lèi)的靜態(tài)成員在該類(lèi)的所有實(shí)例之間共享。因此，一個(gè)實(shí)例所做的更改將反映在所有其他實(shí)例中。