C#属性（Property）

属性提供灵活的机制来读取、编写或计算私有字段的值。

属性提供了一种机制，它把读取和写入对象的某些特性与一些操作关联起来。

可以像使用公共数据成员一样使用属性，但实际上属性是称为“访问器”的一种特殊方法，这使得数据在被轻松访问的同时，仍能提供方法的安全性和灵活性。

无参属性

一般看来，常量和字段已经足够刻画实际生活中对象的各种参数。实际上也确实是这样。

属性（property）是一种"高级字段”，它可能带有一个 getter 和一个 setter，它们保护属性的值，使之不会被外部胡乱篡改。

和字段相比，属性实现了对成员的封装。

Java 中有相似的概念（JavaBeans），它要求类中的成员都是私有的，并且提供一个 public 的 getter 和一个 setter，用于让外界访问和修改私有字段的值。

这两个方法的名称以 get 和 set 开头，需要自己手写。

在 C# 中，也可以通过字段和一对读写方法，自己手动实现属性：

class A
{
    private int c;
    public int getC()
    {
        return c;
    }
    public void setC(int value)
    {
        c = value;
    }
}

在这里的私有字段称为支持字段（Backing Field）。

不过，这样做有两个明显缺点，一是必须手打这些代码；二是在访问属性时，必须调用方法，而不能直接使用点号加属性名。

CLR 提供了称为属性的机制，解决了这两个缺点。下面的写法是经过简化了的写法：

private int c { get;  set;  }

如果不想属性有任何特殊行为，从 C# 3 开始，可以使用简易语法get; set;。

这样创建的属性叫做自动实现的属性。另外，我们可以直接通过 A.c 访问属性，而非使用 A.getC 和 A.setC 方法了。

实际上，无参属性仅仅是语法糖。通过编译之后使用 iladsm 查看，我们可以发现，编译器自动为我们生成了 get_c 和 sct_c 方法，以及一个支持字段 <c>k_BackingField，如下图所示。

1) 只读和只写属性

可以通过将 get 或 set 设置为 private 获得只读和只写属性。

例如，如果 set 是私有的，则属性就是只读的。不过，属性的值仍然可以被类型内部的成员修改：

public int c { get; private set; }

从 C# 6 开始，允许省略 set 获得真正具有不变性的属性：

public int c { get; }

此时这个字段就真正地具有了不变性，当你初始化了这个字段的值之后，就再也无法更改它的值。

2) 带有逻辑的属性

通过为属性的 get 和 set 中加入代码，我们可以控制属性的取值范围。例如，要实现一个永远为非负整数的属性：

private int age;
public int Age
{
    get
    {
        return age;
    }
    set
    {
        if (value < 0)
        {
            throw new ArgumentOutOfRangeException("Age", value, "Age必须大于等于0");
        }
        age = value;
    }
}

在这段代码中，关键字 value 代表赋值时传入的新值。

有参属性

无参属性的 get 方法不支持参数，而有参属性的 get 方法支持传入一个或更多参数，set 方法支持传入两个或更多参数。

C# 中的有参属性又叫索引器，顾名思义，它是重载[]操作符的一种方式。

虽然有参属性（索引器）很少被使用，不过，它有一个常用场景是这样的：一个类的成员包括一个集合。

比如，记录每天 24 小时温度的 DayTemperature 类，具有一个长度为 24 的 double 集合成员 Temperatures。

当拿到这个类的一个实例 d 时，访问它的成员需要 d.Temperatures[6]（代表早上 6 点的温度）。

如果我们对这个类实现有参属性，可以直接使用 d[6] 获得相同的值，省去了集合成员名称 Temperatures。

这种表示法不仅简化了客户端应用程序的语法，还使其他开发人员能够更加直观地理解类及其用途。

索引器至少要定义一个访问方法（即 get 或 set）。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var d = new DayTemperature();
        d.temperature[0] = 20.5;
        d.temperature[1] = 22;
        //使用类索引器访问
        Console.WriteLine(d[1]);        //22
        Console.ReadKey();
    }
}
class DayTemperature
{
    public double[] temperature = new double[24];
    //类的索引器
    public double this[int index]
    {
        get
        {
            //检查索引范围
            if (index < 0 || index >= temperature.Length)
            {
                return -1;
            }
            else
            {
                return temperature[index];
            }
        }
        set
        {
            if (!(index < 0 || index >= temperature.Length))
            {
                temperature[index] = value;
            }
        }
    }
}

属性的意义

通过属性的封装，我们保留了它与外部交互的能力，又实现了一种可靠的读写机制。

私有的字段、属性和方法保护了这些成员，使它们不会被外界调用，因为这是外界无需知道的信息。

生活中一个典型的封装例子就是 ATM 机，我们通过它暴露的有限功能来实现存钱取钱，查询余额等操作，但对于它是如何实现的（例如，钱到底放在了哪儿）一无所知。

通过封装，类型只需要向外部提供它应该知道的信息，否则就会出现“你知道的太多了”这种情形。