إنشاء مثيل للكائنات باستخدام المهايئات ونسخ المنشئات
تعد مهايئات الكائنات ومنشئات النسخ طريقتين لإنشاء مثيل للكائنات في C#. تسمح لك مهايئات الكائنات بتعيين قيم لأي حقول أو خصائص يمكن الوصول إليها لعنصر في وقت الإنشاء دون الحاجة إلى استدعاء منشئ متبوعا بخطوط عبارات التعيين. نسخ الدالات الإنشائية تسمح لك بإنشاء كائن جديد عن طريق نسخ قيم كائن موجود.
يمكن أن يساعدك استخدام مهايئات الكائنات ومنشئات النسخ في كتابة تعليمات برمجية أكثر إيجازا وقابلية للقراءة.
مهايئات الكائنات
تتيح لك مهايئات الكائنات تعيين قيم لأي حقول أو خصائص يمكن الوصول إليها لكائن في وقت الإنشاء دون الحاجة إلى استدعاء منشئ متبوعا بخطوط عبارات التعيين. يمكنك بناء جملة تهيئة الكائن من تحديد وسيطات لمنشئ أو حذف الوسيطات (وبناء جملة الأقواس).
يمكنك استخدام مهايئات الكائنات لتهيئة كائنات النوع بطريقة تعريفية دون استدعاء منشئ للنوع بشكل صريح.
يعالج المحول البرمجي مهايئات الكائنات عن طريق الوصول أولا إلى منشئ المثيل بدون معلمات ثم معالجة تهيئات الأعضاء. لذلك، إذا تم تعريف الدالة الإنشائية بدون معلمات على أنها خاصة في الفئة، فستفشل مهايئات الكائنات التي تتطلب الوصول العام.
يوضح المثال التالي كيفية استخدام تهيئة كائن.
يظهر نموذج التعليمات البرمجية الأول تعريف الفئة لفئة تسمى Cat. يتضمن التعريف اثنين من الدالات الإنشائية، أحدهما منشئ بلا معلمات. يوضح نموذج التعليمات البرمجية الثاني كيفية إنشاء مثيل لكائن Cat باستخدام تهيئة كائن. يقوم مهيئ الكائن بتعيين قيم إلى خصائص AgeName للكائن Cat.
public class Cat
{
// Automatically implemented properties.
public int Age { get; set; }
public string? Name { get; set; }
public Cat()
{
}
public Cat(string name)
{
this.Name = name;
}
}
public class Program
{
public static void Main()
{
// Declare and instantiate a new Cat object by using an object initializer.
Cat cat = new Cat { Age = 10, Name = "Fluffy" };
// Declare and instantiate a new Cat object by using an object initializer.
Cat sameCat = new Cat("Fluffy") { Age = 10 };
}
}
فيما يلي مثال آخر يوضح كيفية تهيئة نوع StudentName جديد باستخدام مهايئات الكائنات. يعين هذا المثال الخصائص في نوع StudentName:
public class HowToObjectInitializers
{
public static void Main()
{
// Declare a StudentName by using the constructor that has two parameters.
StudentName student1 = new StudentName("Lisa", "Yeh");
// Make the same declaration by using an object initializer and sending
// arguments for the first and last names. The parameterless constructor is
// invoked in processing this declaration, not the constructor that has
// two parameters.
StudentName student2 = new StudentName
{
FirstName = "Sandy",
LastName = "Zoeng"
};
// Declare a StudentName by using an object initializer and sending
// an argument for only the ID property. No corresponding constructor is
// necessary. Only the parameterless constructor is used to process object
// initializers.
StudentName student3 = new StudentName
{
ID = 183
};
// Declare a StudentName by using an object initializer and sending
// arguments for all three properties. No corresponding constructor is
// defined in the class.
StudentName student4 = new StudentName
{
FirstName = "Thomas",
LastName = "Margand",
ID = 116
};
Console.WriteLine(student1.ToString());
Console.WriteLine(student2.ToString());
Console.WriteLine(student3.ToString());
Console.WriteLine(student4.ToString());
}
// Output:
// Lisa 0
// Sandy 0
// 183
// Thomas 116
public class StudentName
{
// This constructor has no parameters. The parameterless constructor
// is invoked in the processing of object initializers.
// You can test this by changing the access modifier from public to
// private. The declarations in Main that use object initializers will
// fail.
public StudentName() { }
// The following constructor has parameters for two of the three
// properties.
public StudentName(string first, string last)
{
FirstName = first;
LastName = last;
}
// Properties.
public string? FirstName { get; set; }
public string? LastName { get; set; }
public int ID { get; set; }
// Override the ToString method of the Object class.
public override string ToString() => FirstName + " " + ID;
}
}
يسمح لك بناء جملة مهايئات الكائنات بإنشاء مثيل، وبعد ذلك يقوم بتعيين الكائن الذي تم إنشاؤه حديثا، بخصائصه المعينة، إلى المتغير في التعيين.
بالإضافة إلى تعيين الحقول والخصائص، يمكن لمهيئات الكائنات تعيين المفهرسات. خذ بعين الاعتبار هذه الفئة Matrix الأساسية:
public class Matrix
{
private double[,] storage = new double[3, 3];
public double this[int row, int column]
{
// The embedded array will throw out of range exceptions as appropriate.
get { return storage[row, column]; }
set { storage[row, column] = value; }
}
}
يمكنك تهيئة مصفوفة الهوية باستخدام التعليمات البرمجية التالية:
var identity = new Matrix
{
[0, 0] = 1.0,
[0, 1] = 0.0,
[0, 2] = 0.0,
[1, 0] = 0.0,
[1, 1] = 1.0,
[1, 2] = 0.0,
[2, 0] = 0.0,
[2, 1] = 0.0,
[2, 2] = 1.0,
};
يحدد المثال التالي فئة BaseballTeam تستخدم مفهرس للحصول على اللاعبين وتعيينهم في مواقع مختلفة. يمكن للمهيئ تعيين اللاعبين، استنادا إلى اختصار للموقف، أو الرقم المستخدم لكل موقف على بطاقة أداء البيسبول:
public class HowToIndexInitializer
{
public class BaseballTeam
{
private string[] players = new string[9];
private readonly List<string> positionAbbreviations = new List<string>
{
"P", "C", "1B", "2B", "3B", "SS", "LF", "CF", "RF"
};
public string this[int position]
{
// Baseball positions are 1 - 9.
get { return players[position-1]; }
set { players[position-1] = value; }
}
public string this[string position]
{
get { return players[positionAbbreviations.IndexOf(position)]; }
set { players[positionAbbreviations.IndexOf(position)] = value; }
}
}
public static void Main()
{
var team = new BaseballTeam
{
["RF"] = "Lisa Yeh",
[4] = "Sandy Zoeng",
["CF"] = "Thomas Margand"
};
Console.WriteLine(team["2B"]);
}
}
مهايئات الكائنات بالمعدل المطلوب
يمكنك استخدام الكلمة الأساسية المطلوبة لإجبار المتصلين على تعيين قيمة خاصية أو حقل باستخدام تهيئة كائن. لا تحتاج الخصائص المطلوبة إلى تعيينها كمعلمات منشئ. يضمن المحول البرمجي تهيئة كافة المتصلين لتلك القيم.
// The `FirstName` property is optional and has a default value of an empty string.
// The `LastName` property is required and must be initialized during object creation.
// You can create a new instance of the Person class using both properties.
var friend1 = new Person() { FirstName = "Lisa", LastName = "Yeh" };
Console.WriteLine($"Hello, {friend1.FirstName} {friend1.LastName}!");
// You can create a new instance of the Person class using only the LastName property.
var friend2 = new Person() { LastName = "Yeh"};
Console.WriteLine($"Hello, {friend2.FirstName} {friend2.LastName}!");
// You can assign a different value to the properties after the object is created.
friend2.FirstName = "Sandy";
friend2.LastName = "Chen";
Console.WriteLine($"Hello, {friend2.FirstName} {friend2.LastName}!");
// Compiler error: Required property 'LastName' must be initialized.
//var friend3 = new Person() { FirstName = "Lisa"};
//var friend4 = new Person();
// Output:
// Hello, Lisa Yeh!
// Hello, Yeh!
// Hello, Sandy Chen!
public class Person
{
public string FirstName { get; set; } = string.Empty;
public required string LastName { get; set; }
}
من الممارسات النموذجية ضمان تهيئة الكائن بشكل صحيح، خاصة عندما يكون لديك حقول أو خصائص متعددة لإدارتها ولا تريد تضمينها جميعا في الدالة الإنشائية.
مهايئات الكائنات مع ملحق التهيئة
التأكد من عدم تغيير أحد للكائن المصمم يمكن تقييده باستخدام ملحق init. يساعد على تقييد إعداد قيمة الخاصية.
public class Person
{
public string FirstName { get; set; }
public string LastName { get; init; }
}
// You can create a new instance of the Person class any combination of the properties.
var friend0 = new Person();
var friend1 = new Person() { FirstName = "Lisa" };
var friend2 = new Person() { LastName = "Yeh" };
var friend3 = new Person() { FirstName = "Lisa", LastName = "Yeh" };
Console.WriteLine($"Hello, {friend0.FirstName} {friend0.LastName}!");
Console.WriteLine($"Hello, {friend1.FirstName} {friend1.LastName}!");
Console.WriteLine($"Hello, {friend2.FirstName} {friend2.LastName}!");
Console.WriteLine($"Hello, {friend3.FirstName} {friend3.LastName}!");
// You can assign a different value to the FirstName property after the object is created, but not the LastName property.
friend3.FirstName = "Sandy";
// Compiler error:
// Error CS8852 Init - only property or indexer 'Person.LastName' can only be assigned in an object initializer,
// or on 'this' or 'base' in an instance constructor or an 'init' accessor.
//friend3.LastName = "Chen";
Console.WriteLine($"Hello, {friend3.FirstName} {friend3.LastName}!");
// Output:
// Hello, unknown!
// Hello, Lisa unknown!
// Hello, Yeh!
// Hello, Lisa Yeh!
// Hello, Sandy Yeh!
تدعم خصائص init-only المطلوبة البنيات غير القابلة للتغيير مع السماح ببناء الجملة الطبيعي للمستخدمين من النوع.
مهايئات الكائنات ذات الخصائص التي تكتبها الفئة
من الضروري مراعاة الآثار المترتبة على الخصائص التي تكتبها الفئة عند تهيئة كائن:
public class HowToClassTypedInitializer
{
public class EmbeddedClassTypeA
{
public int I { get; set; }
public bool B { get; set; }
public string S { get; set; }
public EmbeddedClassTypeB ClassB { get; set; }
public override string ToString() => $"{I}|{B}|{S}|||{ClassB}";
public EmbeddedClassTypeA()
{
Console.WriteLine($"Entering EmbeddedClassTypeA constructor. Values are: {this}");
I = 3;
B = true;
S = "abc";
ClassB = new() { BB = true, BI = 43 };
Console.WriteLine($"Exiting EmbeddedClassTypeA constructor. Values are: {this})");
}
}
public class EmbeddedClassTypeB
{
public int BI { get; set; }
public bool BB { get; set; }
public string BS { get; set; }
public override string ToString() => $"{BI}|{BB}|{BS}";
public EmbeddedClassTypeB()
{
Console.WriteLine($"Entering EmbeddedClassTypeB constructor. Values are: {this}");
BI = 23;
BB = false;
BS = "BBBabc";
Console.WriteLine($"Exiting EmbeddedClassTypeB constructor. Values are: {this})");
}
}
public static void Main()
{
var a = new EmbeddedClassTypeA
{
I = 103,
B = false,
ClassB = { BI = 100003 }
};
Console.WriteLine($"After initializing EmbeddedClassTypeA: {a}");
var a2 = new EmbeddedClassTypeA
{
I = 103,
B = false,
ClassB = new() { BI = 100003 } //New instance
};
Console.WriteLine($"After initializing EmbeddedClassTypeA a2: {a2}");
}
// Output:
//Entering EmbeddedClassTypeA constructor Values are: 0|False||||
//Entering EmbeddedClassTypeB constructor Values are: 0|False|
//Exiting EmbeddedClassTypeB constructor Values are: 23|False|BBBabc)
//Exiting EmbeddedClassTypeA constructor Values are: 3|True|abc|||43|True|BBBabc)
//After initializing EmbeddedClassTypeA: 103|False|abc|||100003|True|BBBabc
//Entering EmbeddedClassTypeA constructor Values are: 0|False||||
//Entering EmbeddedClassTypeB constructor Values are: 0|False|
//Exiting EmbeddedClassTypeB constructor Values are: 23|False|BBBabc)
//Exiting EmbeddedClassTypeA constructor Values are: 3|True|abc|||43|True|BBBabc)
//Entering EmbeddedClassTypeB constructor Values are: 0|False|
//Exiting EmbeddedClassTypeB constructor Values are: 23|False|BBBabc)
//After initializing EmbeddedClassTypeA a2: 103|False|abc|||100003|False|BBBabc
}
يوضح المثال التالي ترتيب تنفيذ المنشئ وتهيئات الأعضاء باستخدام الدالات الإنشائية مع المعلمات وبدونها:
public class ObjectInitializersExecutionOrder
{
public static void Main()
{
new Person { FirstName = "Lisa", LastName = "Yeh", City = "unknown" };
new Dog(2) { Name = "Oscar" };
}
public class Dog
{
private int age;
private string name;
public Dog(int age)
{
Console.WriteLine("Hello from Dog's non-parameterless constructor");
this.age = age;
}
public required string Name
{
get { return name; }
set
{
Console.WriteLine("Hello from setter of Dog's required property 'Name'");
name = value;
}
}
}
public class Person
{
private string firstName;
private string lastName;
private string city;
public Person()
{
Console.WriteLine("Hello from Person's parameterless constructor");
}
public required string FirstName
{
get { return firstName; }
set
{
Console.WriteLine("Hello from setter of Person's required property 'FirstName'");
firstName = value;
}
}
public string LastName
{
get { return lastName; }
init
{
Console.WriteLine("Hello from setter of Person's init property 'LastName'");
lastName = value;
}
}
public string City
{
get { return city; }
set
{
Console.WriteLine("Hello from setter of Person's property 'City'");
city = value;
}
}
}
// Output:
// Hello from Person's parameterless constructor
// Hello from setter of Person's required property 'FirstName'
// Hello from setter of Person's init property 'LastName'
// Hello from setter of Person's property 'City'
// Hello from Dog's non-parameterless constructor
// Hello from setter of Dog's required property 'Name'
}
نسخ المنشئات
في المثال التالي، تحدد فئة Person منشئ نسخة تأخذ، كوسيطة لها، مثيلا Person. يتم تعيين قيم خصائص الوسيطة إلى خصائص المثيل الجديد Person. تحتوي التعليمات البرمجية على منشئ نسخ بديل يرسل Name وخصائص Age للمثيل الذي تريد نسخه إلى منشئ المثيل للفئة. يتم إغلاق فئة Person، لذلك لا يمكن الإعلان عن أي أنواع مشتقة يمكن أن تقدم أخطاء عن طريق نسخ الفئة الأساسية فقط.
public sealed class Person
{
// Copy constructor.
public Person(Person previousPerson)
{
Name = previousPerson.Name;
Age = previousPerson.Age;
}
//// Alternate copy constructor calls the instance constructor.
//public Person(Person previousPerson)
// : this(previousPerson.Name, previousPerson.Age)
//{
//}
// Instance constructor.
public Person(string name, int age)
{
Name = name;
Age = age;
}
public int Age { get; set; }
public string Name { get; set; }
public string Details()
{
return Name + " is " + Age.ToString();
}
}
class TestPerson
{
static void Main()
{
// Create a Person object by using the instance constructor.
Person person1 = new Person("Lisa", 40);
// Create another Person object, copying person1.
Person person2 = new Person(person1);
// Change each person's age.
person1.Age = 39;
person2.Age = 41;
// Change person2's name.
person2.Name = "Sandy";
// Show details to verify that the name and age fields are distinct.
Console.WriteLine(person1.Details());
Console.WriteLine(person2.Details());
// Keep the console window open in debug mode.
Console.WriteLine("Press any key to exit.");
Console.ReadKey();
}
}
// Output:
// Lisa is 39
// Sandy is 41