Bilibili - 08 09 方法的定义、调用和调试 - 《编程学习》

方法的由来
方法的声明与调用
构造器
方法的重载（OverLoad）
如何对方法进行Debug
方法的调用与栈
代码
分步讲解

方法的由来

方法（method）的前身是C/C++语言的函数（function）
- 方法是面对对象范畴的概念，在非面对对象的语言中仍然称为函数
- 使用C/C++语言做对比
方法永远都是类（或结构体）的成员
- C#语言中函数不可能独立于类（或结构体）之外
- 只有作为类（或结构体）的成员时才被称为方法
- C++中是可以，称为“全局函数”
类（或结构体）最基本的成员之一
- 最基本的成员只有两个：字段（成员变量）、方法（成员函数），本质还是数据+算法
- 方法表示类（或结构体）“能做的事情”
为什么需要方法和函数
- 1.隐藏复杂的逻辑
- 2.复用（reuse，重用）
  方法的声明与调用
声明方法的语言详解
- 参见C#与语言文档（声明/定义不分家）
- Parameter全称“formal parameter”形式上的参数，简称“形参”
- Parameter是一种变量
为方的命名规范
- 大小写规范
- 需要以动词或则动词宾语作为名字
静态方法（static）和实例方法
调用方法
- Argument中文C#文档的官方译为“实际参数”，简称“实参”，可以理解为调用方法时的真实条件
- 调用方法时的argument列表要与定义方法时的parameter列表相匹配
  构造器
构造器（constructor）是类型的成员之一
- 当你声明一个类的时候没有声明构造器时，类会自动生成一个默认的构造器
狭义的构造器值“实例构造器”（instance contructor）
如何声明构造器（tab快捷键：ctor）
- 构造器（方法）的名称和类名相同，没有返回值。
- 可以声明多个不同用途的构造器，但是参数列表必须不同
如何调用构造器
- 创建不同参数类型和数量的实例时，会自动调用声明后相同参数列表的构造器
构造器的内存原理
- “默认构造器” 在栈内存里面创建四个字节的内存，在堆内存里面创建和成员内存相同的区域，然后将堆内存按照每个成员变量的大小进行分割，然后默认值刷0。
- “带参数的构造器” 在栈内存里面创建四个字节的内存，在堆内存里面创建和成员总内存相同的区域，然后将堆内存按照每个成员变量的大小进行分割，如果是值类型将参数列表的值赋给堆内存相应的变量，
- 如果是引用类型就继续在堆内存里面找引用类的堆存储
  方法的重载（OverLoad）
声明带有重载的方法
- 方法签名（method signature）由方法的名称、类型形参的个数和它的每个形参（按从左到右的顺序）的类型和种类（值、引用或输出）组成。方法签名不包含返回类型，返回值不一样和重载没关系。
- 实例构造函数签名由它的每一个形参（按从右到左的顺序）的类型和种类（值、引用或输出）组成。方法签名不包括形参名字，名字不一样，形参类型一样不能重载。
- 重载决策（到底调用哪一个重载）：用于在给定了参数列表和一组候选函数成员的情况下，选择一个最佳函数成员来实施调用
  如何对方法进行Debug
设置断点
- 设置断点后，当你在调试模式下运行程序时，程序运行到断点处会暂时停止运行，等你观察结束后再继续
观察方法调用时的call stack
- call stack的顶层就是当前调用的程序，下一行就是表示从哪一行调用的。当call stack有多层时，显示的有从什么地方调用的这个方法的整个调用链，最底层就是主程序中的某一行。
- 当call static层数特别多时，说明此时调用这个方法的时候会占用大量的栈资源。
- 递归方法就是不断的调用自己，它的栈资源会占用得越来越多，如果在栈资源耗尽之前没有结束递归就会造成栈资源崩溃。

Step-in，Step-over，Step-out
- Step-in
  - 步进调试程序，可以查看一个程序得每一步得过程。
  - 在这个期间可以随时看到右下角的call stack一层一层的减少
- Step-over（F10）
  - 不进入函数的调用周期，直接到函数结束
  - 先用Step-over快速跳过我们知道没有问题的函数调用步骤，到详细的函数调用时使用Step-in进入函数详细查看其过程（配合使用）
- Step-out（Shift + F1）
  - 返回到调用它的方法哪一行，也就是返回到call stack里面的第二行的程序
观察局部变量的值的变化（Locals）
- 可以在调式时实时查看当前的所有变量（形参、实参）的当前值以及类型
- 当某个变量的某个值由白变红时，说明这个变量在经过上一步的操作后刚进行的变化（赋值、计算）
  方法的调用与栈
方法调用时栈内存的分配
- 对stack frame的分析
- stack frame：当一个方法被调用的时候，它在栈内存中的布局。

C# 中调用方法时的变量归 Caller（主调函数）管，不归 Callee（被调用者）管。
压变量入栈，C# 是从左至右的顺序。

图示是为了重点解释方法、变量、参数的压栈，实际情况下还要压入返回地址等。
返回值一般存在 CPU 的寄存器里面，特殊情况寄存器存不下该返回值时，会到栈上开辟空间。

stack overflow 就是栈无限向上延伸（分配变量、参数、栈针等），最后溢出了。

代码

using System;
namespace CSharpMethodExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            double result = Calculator.GetConeVolume(100, 90);
        }
    }
    class Calculator
    {
        public static double GetCircleArea(double r)
        {
            return Math.PI * r * r;
        }
        public static double GetCylinderVolume(double r,double h)
        {
            double a = GetCircleArea(r);
            return a * h;
        }
        public static double GetConeVolume(double r,double h)
        {
            double cv = GetCylinderVolume(r, h);
            return cv / 3;
        }
    }
}